[发明专利]一种陀螺仪组合高阶误差系数分离与补偿方法和系统

权利要求书

1.一种陀螺仪组合高阶误差系数分离与补偿方法，其特征在于，包括：

建立陀螺仪组合高阶误差系数分离测试系统；

基于建立的陀螺仪组合高阶误差系数分离测试系统，进行陀螺仪组合高阶误差系数分离测试，得到测试结果；

根据测试结果，结合陀螺仪组合误差模型，分离出陀螺仪组合的各项误差系数；

根据分离出的陀螺仪组合的各项误差系数，对参与导航解算的陀螺仪组合误差进行修正，进而实现对惯性导航陀螺仪测量误差的补偿；

其中：

基于建立的陀螺仪组合高阶误差系数分离测试系统，进行陀螺仪组合高阶误差系数分离测试，得到测试结果，包括：

将陀螺仪组合(3)安装在反转平台(4)上；控制基座(1)以角速度ω带动离心机杆臂(2)转动，形成向心加速度，作为装在反转平台(4)上的陀螺仪组合(3)的激励，共激励六次；其中，第一至三次激励过程中，基座(1)的转速为ω₁；第四至六次激励过程中，基座(1)的转速为ω₂；ω₂ω₁；

获取第一次激励时，采样时间ΔT内，n₁组离心机向心加速度与重力加速度在Qx_b轴、Qy_b轴和Qz_b轴的分量计算值a_z1,xi、a_z1,yi和a_z1,zi，以及对应时刻扣除地球转速影响后的陀螺仪组合在陀螺仪组合坐标系的Qx_b轴、Qy_b轴和Qz_b轴的输出漂移值ε_z1,xi、ε_z1,yi和ε_z1,zi；其中，i＝1,2,…,n₁，

获取第二次激励时，采样时间ΔT内，n₁组离心机向心加速度与重力加速度在Qx_b轴、Qy_b轴和Qz_b轴的分量计算值a_y1,xj、a_y1,yj和a_y1,zj，以及对应时刻扣除地球转速影响后的陀螺仪组合在陀螺仪组合坐标系的Qx_b轴、Qy_b轴和Qz_b轴的输出漂移值ε_y1,xj、ε_y1,yj和ε_y1,zj；其中，j＝1,2,…,n₁；

获取第三次激励时，采样时间ΔT内，n₁组离心机向心加速度与重力加速度在Qx_b轴、Qy_b轴和Qz_b轴的分量计算值a_x1,xk、a_x1,yk和a_x1,zk，以及对应时刻扣除地球转速影响后的陀螺仪组合在陀螺仪组合坐标系的Qx_b轴、Qy_b轴和Qz_b轴的输出漂移值ε_x1,xk、ε_x1,yk和ε_x1,zk；其中，k＝1,2,…,n₁；

获取第四次激励时，采样时间ΔT内，n₂组离心机向心加速度与重力加速度在Qx_b轴、Qy_b轴和Qz_b轴的分量计算值a_z2,xp、a_z2,yp和a_z2,zp，以及对应时刻扣除地球转速影响后的陀螺仪组合在陀螺仪组合坐标系的Qx_b轴、Qy_b轴和Qz_b轴的输出漂移值ε_z2,xp、ε_z2,yp和ε_z2,zp；其中，p＝1,2,…,n₂，

获取第五次激励时，采样时间ΔT内，n₂组离心机向心加速度与重力加速度在Qx_b轴、Qy_b轴和Qz_b轴的分量计算值a_y2,xq、a_y2,yq和a_y2,zq，以及对应时刻扣除地球转速影响后的陀螺仪组合在陀螺仪组合坐标系的Qx_b轴、Qy_b轴和Qz_b轴的输出漂移值ε_y2,xq、ε_y2,yq和ε_y2,zq；其中，q＝1,2,…,n₂；

获取第六次激励时，采样时间ΔT内，n₂组离心机向心加速度与重力加速度在Qx_b轴、Qy_b轴和Qz_b轴的分量计算值a_x2,xr、a_x2,yr和a_x2,zr，以及对应时刻扣除地球转速影响后的陀螺仪组合在陀螺仪组合坐标系的Qx_b轴、Qy_b轴和Qz_b轴的输出漂移值ε_x2,xr、ε_x2,yr和ε_x2,zr；其中，r＝1,2,…,n₂；

陀螺仪组合误差模型表示如下：

其中，ε_x、ε_y、ε_z分别表示陀螺仪组合在Qx_b轴、Qy_b轴和Qz_b轴的测量输出漂移量；D_0x、D_0y、D_0z分别表示陀螺仪组合中Qx_b轴、Qy_b轴和Qz_b轴陀螺仪的零次项漂移；D_1x、D_2x、D_3x表示陀螺仪组合中Qx_b轴陀螺仪与过载相关的一次项误差系数；D_1y、D_2y、D_3y表示陀螺仪组合中Qy_b轴陀螺仪与过载相关的一次项误差系数；D_1z、D_2z、D_3z表示陀螺仪组合中Qz_b轴陀螺仪与过载相关的一次项误差系数；D_4x、D_5x、D_6x表示陀螺仪组合中Qx_b轴陀螺仪与过载相关的二次项误差系数；D_4y、D_5y、D_6y表示陀螺仪组合中Qy_b轴陀螺仪与过载相关的二次项误差系数；D_4z、D_5z、D_6z表示陀螺仪组合中Qz_b轴陀螺仪与过载相关的二次项误差系数；D_7x、D_8x、D_9x表示陀螺仪组合中Qx_b轴陀螺仪与过载相关的交叉耦合项误差系数；D_7y、D_8y、D_9y表示陀螺仪组合中Qy_b轴陀螺仪与过载相关的交叉耦合项误差系数；D_7z、D_8z、D_9z表示陀螺仪组合中Qz_b轴陀螺仪与过载相关的交叉耦合项误差系数；a_x、a_y和a_z分别表示与陀螺仪组合配套的加速度计组合测量得到的对应时刻的Qx_b轴、Qy_b轴和Qz_b轴的理论视加速度；

根据测试结果，结合陀螺仪组合误差模型，分离出陀螺仪组合的各项误差系数，包括：

将通过陀螺仪组合高阶误差系数分离测试得到的a_z1,xi、a_z1,yi、a_z1,zi、a_y1,xj、a_y1,yj、a_y1,zj、a_x1,xk、a_x1,yk、a_x1,zk、a_z2,xp、a_z2,yp、a_z2,zp、a_y2,xq、a_y2,yq、a_y2,zq、a_x2,xr、a_x2,yr、a_x2,zr、ε_z1,xi、ε_z1,yi、ε_z1,zi、ε_y1,xj、ε_y1,yj、ε_y1,zj、ε_x1,xk、ε_x1,yk、ε_x1,zk、ε_z2,xp、ε_z2,yp、ε_z2,zp、ε_y2,xq、ε_y2,yq、ε_y2,zq、ε_x2,xr、ε_x2,yr和ε_x2,zr，代入陀螺仪组合误差模型中，分离出如下误差系数：D_0x、D_1x、D_2x、D_3x、D_4x、D_5x、D_6x、D_7x、D_8x、D_9x、D_0y、D_0z、D_1y、D_2y、D_3y、D_4y、D_5y、D_6y、D_7y、D_8y、D_9y、D_1z、D_2z、D_3z、D_4z、D_5z、D_6z、D_7z、D_8z、D_9z。