《适用于单双轴低精度转位设备的惯组标定算法》

惯性导航系统具有反应时间短、可靠性高、体积小、重量轻等优点,广泛应用于飞机、舰船、导弹等军用和民用导航领域,具有重要的国防意义和巨大的经济效益。惯性测量单元是惯性导航系统的核心部件,主要由3个加速度计和3个陀螺组成。标定技术是惯性导航领域的核心技术之一,是一种误差辨识技术,即建立惯性测量单元误差模型,通过一系列试验求解出误差模型中的误差项,进而通过软件算法对误差进行补偿。惯性测量单元的标定结果好坏直接影响到惯性导航系统的精度。

为了解决惯组标定算法应用对测试环境、对转台或转位机构的机械加工及控制精度要求过高、整个标定测试过程繁琐费时的问题,该项目通过4个专利(一种适用于低精度有方位基准单轴转位设备的惯性测量单元标定方法ZL 2014 1 0232438.2、一种适用于低精度无方位基准单轴转位设备的惯性测量单元标定方法ZL 2014 1 0232223.0、一种适用于低精度有方位基准双轴转位设备的惯性测量单元标定方法ZL 2014 1 0145102.2、一种适用于低精度无方位基准双轴转位设备的惯性测量单元标定方法ZL 2014 1 0145103.7),分别给出了单轴、双轴的低精度转位设备在有方位基准、无方位基准条件下的标定方法,具有很好的环境适应性和工程实用性。

该发明的专利技术已通过自主实施的方式,广泛应用于一系列战术导弹及火箭弹型号系统中,并具有如下技术效果:

1、该发明的4个专利提出的标定方法建立了数学坐标系,通过优化设计的流程及迭代计算实现了转台定位误差的稳定收敛,使标定算法精度不再依赖于转台精度,从而适用于低精度的转位设备甚至是手动翻转,达到了降低成本、提升性能的目的。

2、该发明的其中2个专利(一种适用于低精度无方位基准单轴转位设备的惯性测量单元标定方法ZL 2014 1 0232223.0、一种适用于低精度无方位基准双轴转位设备的惯性测量单元标定方法ZL 2014 10145103.7)解决了传统的系统级标定算法为了进行导航计算,需要外部辅助设备提供姿态信息及北向基准的问题,实现全方位免对北标定,同时不需要进行精确调平,提高了标定方法的环境适应能力。

3、该发明的其中2个专利(一种适用于低精度有方位基准单轴转位设备的惯性测量单元标定方法ZL 2014 1 0232438.2、一种适用于低精度无方位基准单轴转位设备的惯性测量单元标定方法ZL 2014 10232223.0)使用优化设计的5位置流程,只需要绕单个敏感轴旋转,因此去除了传统的标定算法对双轴转位设备的依赖,只需要使用单轴转台或转位机构即可,实现了设备尺寸减小、生产工艺简化、总成本大大降低,提高了应用该技术的型号产品性价比和市场竞争力;标定总时间从以往的动辄40分钟以上,缩短为不到10分钟,极大缩短了型号产品在技术阵地的准备时间。

综上所述,该发明技术显著增强了型号产品性能,解决了惯性测试技术领域关键、共性技术难题,推动了国内惯性领域的技术进步,通过多个型号的成熟应用,已产生了显著的经济效益和社会效益。

  1. 下载详细PDF版/Doc版

提示:为方便大家复制编辑,博主已将PDF文件制作为Word/Doc格式文件。