專利名稱：基于羅經(jīng)原理的旋轉(zhuǎn)式船用捷聯(lián)慣導(dǎo)方位對(duì)準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種導(dǎo)航領(lǐng)域的對(duì)準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
初始對(duì)準(zhǔn)技術(shù)是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，它直接影響系統(tǒng)的導(dǎo)航性能。高 精度初始對(duì)準(zhǔn)是導(dǎo)航領(lǐng)域，特別是船舶導(dǎo)航領(lǐng)域的難題。提高對(duì)準(zhǔn)精度最簡(jiǎn)單的方法是提 高器件精度，然而通過(guò)增大硬件投入來(lái)提高精度，難以在短期內(nèi)取得顯著成效。因此，如何 通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化的方式提高對(duì)準(zhǔn)精度成為重點(diǎn)的研究方向?，F(xiàn)今以誤差估計(jì)并補(bǔ)償?shù)姆绞教?高對(duì)準(zhǔn)精度成為研究的熱門。然而，器件誤差估計(jì)技術(shù)需建立準(zhǔn)確的器件誤差模型，且該方 法大大的增加了系統(tǒng)的計(jì)算量，在實(shí)際應(yīng)用中受到一定限制。羅經(jīng)法方位對(duì)準(zhǔn)是一種慣性導(dǎo)航系統(tǒng)自對(duì)準(zhǔn)方法，其對(duì)準(zhǔn)的精度最主要由陀螺儀 的精度所決定。影響方位對(duì)準(zhǔn)精度的最主要因素為地理東向上的陀螺漂移，由于東向常值 陀螺漂移的存在方位對(duì)準(zhǔn)的總會(huì)存在一個(gè)較大的常值偏差。旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)能夠自動(dòng)地對(duì)陀 螺常值漂移和加速度計(jì)零位誤差進(jìn)行調(diào)制，變常值偏差為周期變化的偏差。捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng) 在繞天向軸進(jìn)行單軸旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，可以將東向的常值陀螺漂移轉(zhuǎn)變?yōu)橹芷谧兓钠啤?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在不提高器件精度的前提下能夠大幅提高方位對(duì)準(zhǔn) 精度的旋轉(zhuǎn)式船用捷聯(lián)慣導(dǎo)方位對(duì)準(zhǔn)方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明基于羅經(jīng)原理的旋轉(zhuǎn)式船用捷聯(lián)慣導(dǎo)方位對(duì)準(zhǔn)方法，其特征是(1)設(shè)置旋轉(zhuǎn)頻率，使得IMU旋轉(zhuǎn)速度滿足下式ωz· Δ T = δ ψ其中ω ζ為系統(tǒng)單軸旋轉(zhuǎn)速度，Δ T為系統(tǒng)采樣周期，δ ψ表示動(dòng)態(tài)延遲誤差的評(píng) 定系數(shù)；(2)根據(jù)步驟(1)中設(shè)定的轉(zhuǎn)速ω ζ，選取系統(tǒng)無(wú)阻尼頻率％，取系統(tǒng)阻尼 系數(shù)ξ為0.707，得到所需對(duì)準(zhǔn)時(shí)間
權(quán)利要求
1.基于羅經(jīng)原理的旋轉(zhuǎn)式船用捷聯(lián)慣導(dǎo)方位對(duì)準(zhǔn)方法，其特征是 (1)設(shè)置旋轉(zhuǎn)頻率，使得IMU旋轉(zhuǎn)速度滿足下式
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供基于羅經(jīng)原理的旋轉(zhuǎn)式船用捷聯(lián)慣導(dǎo)方位對(duì)準(zhǔn)方法。設(shè)置旋轉(zhuǎn)頻率，選取系統(tǒng)無(wú)阻尼頻率和系統(tǒng)阻尼系數(shù)，得到所需對(duì)準(zhǔn)時(shí)間，進(jìn)行粗對(duì)準(zhǔn)初始，獲取姿態(tài)陣和相應(yīng)的姿態(tài)四元數(shù)，將旋轉(zhuǎn)式船用捷聯(lián)慣導(dǎo)水平放置在船上，利用轉(zhuǎn)臺(tái)使IMU旋轉(zhuǎn)，同時(shí)使用加速度計(jì)測(cè)量出IMU系的加速度，測(cè)出IMU系相對(duì)于慣性系下的角速率在IMU系的投影，將載體系加速度經(jīng)姿態(tài)矩陣轉(zhuǎn)化到平臺(tái)系上，使用四元數(shù)法更新計(jì)算本時(shí)刻的姿態(tài)矩陣，得到系統(tǒng)的俯仰角、橫滾角和偏航角，重復(fù)上述步驟進(jìn)入下一個(gè)時(shí)間的循環(huán)，在每一個(gè)系統(tǒng)周期中輸出載體的姿態(tài)，直到達(dá)到計(jì)算所得的時(shí)間，對(duì)準(zhǔn)結(jié)束。
文檔編號(hào)G01C21/16GK102003967SQ20101027069
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者奔粵陽(yáng), 孫楓, 張義, 張?chǎng)? 徐博, 曹通, 李仔冰, 祝苗苗, 郝燕玲, 高偉 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)