旋转调制惯性测量单元体的参数标定

admin · 发表于 2023-10-11 23:22:18

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惯性导航系统是一种完全自主的导航手段，已成为空天海地各类航行器及武器系统普遍装备的一项主要导航设备。陀螺漂移造成随时间累积的误差，是影响惯导系统长航时应用的主要制约因素。在现有惯性器件水平基础上，为实现高精度的捷联惯导系统，提出了旋转调制系统设计方案。旋转调制技术可将常值（或慢变）陀螺漂移转化成零均值的周期正（余）弦震荡项，将陀螺漂移对系统精度的影响降低一个量级左右。这种技术可能是未来惯性技术导航发展的一个重要方向。但是旋转调制式捷联惯导系统的结构更加复杂，误差源及其传播规律也与常规捷联惯导系统存在相当的不同，因此误差标定与补偿是确保系统精度的关键技术。本文针对一型舰船用高精度激光旋转调制式捷联惯导系统，研究了旋转调制惯性测量单元体的参数标定，主要完成了以下三项内容：1) 针对旋转调制式惯性测量单元体的结构特点，建立了统一完整的坐标系；在此基础上，分析了单元体内部的误差参数，建立了相应的误差模型，并根据系统整体精度的要求，得出了各误差参数的标定精度要求； 2) 利用高精度三轴转台，设计了误差参数标定方案，完成了惯性器件各项基本误差参数标定；应用最小二乘拟合的方法大大减小了机抖陀螺噪声对角度测量的影响，精确标定出惯性器件敏感轴与旋转轴间的误差角，满足精度要求。3) 研究了单元体旋转轴系的运动特性，提出了旋转轴系运动误差的标定及补偿方法，确保了高精度系统的实现。

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