[发明专利]一种掘进机惯性导航系统二维位置精度标定方法和系统

权利要求书

1.一种掘进机惯性导航系统二维位置精度标定方法，其特征在于，包括：

确定参照方向，并以参照方向为参考，在指定位置设置一全站仪，同时控制掘进机沿指定方向，以预设速度行进；

在掘进机上设置特征点，控制全站仪在预设的时间点采集所述特征点的第一二维平面位置坐标，同时控制所述掘进机的惯性导航系统在与全站仪相同的时间点采集掘进机的第二二维平面位置坐标；

通过分析全站仪采集的第一二维平面位置坐标和掘进机的惯性导航系统采集的第二二维平面位置坐标，进行数据分析，评价惯性导航系统的二维定位精度。

2.根据权利要求1所述的掘进机惯性导航系统二维位置精度标定方法，其特征在于，在确定参照方向的步骤中，还包括通过一陀螺寻北经纬仪确定正北方向的步骤。

3.根据权利要求2所述的掘进机惯性导航系统二维位置精度标定方法，其特征在于，设陀螺寻北经纬仪位于O₁，O₁N₁为寻北仪获得的正北方向，O₁E₁为其东向；全站仪位于o₁，当陀螺寻北经纬仪与全站仪互相照准时，O₁、o₁连线相对陀螺寻北经纬仪正北方向O₁N₁的夹角为α，相对全站仪正北方向O₁N₂的夹角为β，此时设置全站仪水平角β＝α，则全站仪的参照方向及测量基准被设置为正北方向。

4.根据权利要求1所述的掘进机惯性导航系统二维位置精度标定方法，其特征在于，在评价被测试惯性导航系统的二维定位精度的步骤中，包括步骤：

设(x_i,t,y_i,t)、(x_i+1,t,y_i+1,t)、...，(x_i+n,t,y_i+n,t)为分布在掘进机行进的直线轨迹上的n个测试位置的第一二维平面位置坐标，(x_i,I,y_i,I)、(x_i+1,I,y_i+1,I)、...，(x_i+n,I,y_i+n,I)为对应的第二二维平面位置坐标，则其拟合直线表达式分别为，

y_t＝k_t·x_t+b_t；

y_I＝k_I·x_I+b_I；

掘进机惯性导航系统敏感轴与掘进机轴线方向夹角为，

α＝arctan k_t-arctan k_I；

则惯性导航系统测量值应修正为

惯性导航系统在o₁X₁和o₁Y₁方向的位置偏差分别为

Δx_i＝x_i,t-x_i,I′，i＝1,2,…,n

和

Δy_i＝y_i,t-y_i,I′，i＝1,2,…,n

则惯性导航系统在o₁X₁和o₁Y₁方向的定位偏差均值分别为

惯性导航系统在o₁X₁和o₁Y₁方向的定位偏差的标准差分别为

利用式(1)、(2)、(3)、(4)可标定被测试惯性导航系统的定位精度。