專(zhuān)利名稱(chēng)：一種光纖陀螺慣性測(cè)量單元的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在現(xiàn)場(chǎng)精確標(biāo)定光纖陀螺慣性測(cè)量單元(Fiber OpticGyro Inertial Measurement Unit，F(xiàn)IMU)誤差系數(shù)的方法，可用于在使用現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定光纖陀螺慣性測(cè)量單元。
背景技術(shù)：
光纖陀螺具有精度高、啟動(dòng)快、動(dòng)態(tài)范圍大、抗振動(dòng)沖擊及成本低等優(yōu)點(diǎn)，是慣性儀表領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。近年來(lái)，光纖陀螺技術(shù)的迅猛發(fā)展推動(dòng)了光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)在陸、海、空、天領(lǐng)域的應(yīng)用。光纖陀螺慣性測(cè)量單元FIMU是光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的核心部件，其誤差包含確定性誤差和隨機(jī)誤差兩部分，其中確定性誤差即系統(tǒng)誤差約占總誤差的90％左右，是光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)最主要的誤差源。因此，光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)在使用前必須通過(guò)標(biāo)定試驗(yàn)確定出FIMU的各項(xiàng)誤差系數(shù)，以在光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。
傳統(tǒng)的FIMU標(biāo)定是在具有精密轉(zhuǎn)臺(tái)的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，標(biāo)定的方法包括靜態(tài)多位置試驗(yàn)方法和角速率試驗(yàn)方法兩種。靜態(tài)多位置試驗(yàn)方法可標(biāo)定出FIMU的全部誤差系數(shù)，但是精度不高。角速率標(biāo)定精度較高，但只能確定出FIMU的標(biāo)度因數(shù)和安裝誤差兩類(lèi)9個(gè)誤差系數(shù)。將兩種方法相結(jié)合，不僅可以標(biāo)定出FIMU的全部誤差系數(shù)，而且還具有很高的標(biāo)定精度，因此在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。
但是相關(guān)研究表明，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)臺(tái)試驗(yàn)標(biāo)定出的各項(xiàng)誤差系數(shù)并不是固定不變的，包括陀螺常值誤差、標(biāo)度因數(shù)、安裝誤差和加速度計(jì)常值誤差、標(biāo)度因數(shù)、安裝誤差等。這些參數(shù)隨著系統(tǒng)的使用或存放時(shí)間的推移而變化，尤其是陀螺漂移和加速度偏置，每次啟動(dòng)都不相同，時(shí)間間隔越長(zhǎng)變化越大。因此，通常需要對(duì)FIMU進(jìn)行半年或三個(gè)月一次的定期標(biāo)定，而且傳統(tǒng)的基于精密轉(zhuǎn)臺(tái)的標(biāo)定方法非常復(fù)雜，這為使用單位增添了巨大的工作量。因此，在FIMU的使用現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行各項(xiàng)誤差系數(shù)標(biāo)定，不僅可以減少甚至取消定期標(biāo)定，還可以提高光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)的使用精度。但是，在現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有精密的轉(zhuǎn)臺(tái)作為測(cè)試基準(zhǔn)，無(wú)法對(duì)光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)進(jìn)行精確定向，所以傳統(tǒng)的基于精密轉(zhuǎn)臺(tái)的靜態(tài)多位置試驗(yàn)和速率試驗(yàn)都無(wú)法實(shí)施，為FIMU的現(xiàn)場(chǎng)高精度標(biāo)定帶來(lái)了極大難度。一些技術(shù)人員開(kāi)展了撓性陀螺IMU的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定研究，主要有兩位置法和三位置法。兩位置法是將IMU正向勻速旋轉(zhuǎn)180°，再反向勻速旋轉(zhuǎn)180°，然后根據(jù)IMU的簡(jiǎn)化誤差模型，標(biāo)定出IMU的標(biāo)度因數(shù)、陀螺常值誤差和加速度計(jì)常值偏置共3類(lèi)9個(gè)誤差系數(shù)，該方法不能夠標(biāo)定出陀螺儀的安裝誤差，而且標(biāo)定精度不高，更主要的缺點(diǎn)是需要一個(gè)可準(zhǔn)確旋轉(zhuǎn)180°的旋轉(zhuǎn)定位機(jī)構(gòu)，增添了實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜性；三位置方法不需要旋轉(zhuǎn)定位機(jī)構(gòu)，但是該方法僅僅能標(biāo)定出陀螺常值漂移和加速度計(jì)常值偏置兩類(lèi)6個(gè)誤差系數(shù)，而且標(biāo)定的精度較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光纖陀螺慣性測(cè)量單元現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定方法，該方法可在沒(méi)有精密轉(zhuǎn)臺(tái)的現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)FIMU在六個(gè)位置上的12次旋轉(zhuǎn)，精確標(biāo)定出陀螺標(biāo)度因數(shù)、陀螺常值漂移、陀螺安裝誤差和加速度計(jì)常值偏置共四類(lèi)15個(gè)誤差系數(shù)。本發(fā)明具有精度高且操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，不僅提高了FIMU的使用精度，同時(shí)也大大提高了標(biāo)定的效率。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種光纖陀螺慣性測(cè)量單元的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定方法，其特征在于將FIMU在六個(gè)位置上旋轉(zhuǎn)12次，即可標(biāo)定出FIMU的15個(gè)誤差系數(shù)，具體包括以下步驟(1)將FIMU放置在水平面上，使FIMU的Z軸向上，啟動(dòng)FIMU，等待FIMU預(yù)熱完畢；(2)將FIMU在該水平面上逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)360°，然后保持FIMU靜止1-3分鐘，記錄旋轉(zhuǎn)及靜止過(guò)程中FIMU輸出的角速度和加速度；(3)將FIMU在該水平面上順時(shí)針旋轉(zhuǎn)360°，然后保持FIMU靜止1-3分鐘，記錄旋轉(zhuǎn)及靜止過(guò)程中FIMU輸出的角速度和加速度；(4)使FIMU的Z軸向下放置，重復(fù)試驗(yàn)步驟(2)和(3)；(5)分別使FIMU的X軸軸向上、向下放置，針對(duì)每個(gè)位置重復(fù)試驗(yàn)步驟(2)和(3)；(6)分別使FIMU和Y軸向上、向下放置，針對(duì)每個(gè)位置重復(fù)試驗(yàn)步驟(2)和(3)；(7)利用六個(gè)位置上12次旋轉(zhuǎn)的12組數(shù)據(jù)，根據(jù)FIMU的誤差模型，采用FIMU誤差系數(shù)計(jì)算公式標(biāo)定出FIMU的陀螺標(biāo)度因數(shù)、陀螺常值漂移、陀螺安裝誤差和加速度計(jì)常值偏置共四類(lèi)15個(gè)誤差系數(shù)。
本發(fā)明的原理是當(dāng)FIMU的Z軸向上進(jìn)行逆時(shí)針和順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，F(xiàn)IMU的誤差方程如下SzUz1+＝(ωz1++ωez1)+Dz+Mzy(ωy1++ωey1)+Mzx(ωx1++ωex1)(1)SxUx1+＝(ωx1++ωex1)+Dx+Mxy(ωy1++ωey1)+Mxz(ωz1++ωez1)(2)SyUy1+＝(ωy1++ωey1)+Dy+Myx(ωx1++ωex1)+Myz(ωz1++ωez1)(3)SzUz1-＝(ωz1-+ωez1)+Dz+Mzy(ωy1-+ωey1)+Mzx(ωx1-+ωex1) (4)SxUx1-＝(ωx1-+ωex1)+Dx+Mxy(ωy1-+ωey1)+Mxz(ωz1-+ωez1)(5)SyUy1-＝(ωy1-+ωey1)+Dy+Myx(ωx1-+ωex1)+Myz(ωz1-+ωez1)(6)kzNz1＝fz1+Bz+Izyfy1+Izxfx1(7)其中，下標(biāo)中的“1”表示第1位置，即Z軸向上的位置，上標(biāo)“+”和“-”分別表示逆時(shí)針和順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，ωi1k(i＝x，y，z；k＝+，-)表示FIMU相對(duì)地球的旋轉(zhuǎn)角速度在i軸的投影，ωei1k(i＝x，y，z；k＝+，-)表示FIMU在第1位置逆(順)時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，地球自轉(zhuǎn)角速度ωe在i軸的投影。
由于光纖陀螺系統(tǒng)順時(shí)針和逆時(shí)針都旋轉(zhuǎn)了360度，將方程(1)～(7)積分，則可得 Sx∫0tUx1+dτ=0+∫0t[Dx+Mxz(ωz1+ωez1)dτ+0---(9)]]>Sy∫0tUy1+dτ=0+∫0t[Dy+Myz(ωz1++ωez1)]dτ+0---(10)]]> Sx∫0tUx1-dτ=0+∫0t[Dx+Mxz(ωz1-+ωez1)]dτ+0---(12)]]>Sy∫0tUy1-dτ=0+∫0t[Dy+Myz(ωz1-+ωez1)]dτ+0---(13)]]>kzNz1·t=∫0t(fz1+Bz)dτ---(14)]]>對(duì)于第2～6位置(即Z軸向下、X軸向上、X軸向下、Y軸向上及Y軸向下5個(gè)位置)，根據(jù)上述方法，可建立每個(gè)位置上的7個(gè)方程，將第1～6位置建立方程組聯(lián)立求解，可以得到FIMU誤差系數(shù)的計(jì)算公式如式(15)～式(18)所示。
Di=Si∫0t(Uij++Uij-+Ui(j+1)++Ui(j+1)-)dτ/4t---(16)]]> Bi＝ki(Nxj+Nxj+1)/t(18)其中，n，i＝x，y，z，n≠i，且i＝z時(shí)，j＝1；i＝x時(shí)，j＝3；i＝y(tǒng)時(shí)，j＝5上標(biāo)+和上標(biāo)-分別表示逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)和順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，t為數(shù)據(jù)采集時(shí)間。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明在光纖陀螺慣性測(cè)量單元的使用現(xiàn)場(chǎng)，利用其在六個(gè)位置上的12次旋轉(zhuǎn)，即可精確標(biāo)定出FIMU的陀螺標(biāo)度因數(shù)Sx、Sy、Sz，陀螺常值漂移Dx、Dy、Dz，陀螺安裝誤差Mxy、Mxz、Myx、Myz、Mzx、Mzy，加速度計(jì)常值偏置Bx、By、Bz，共四類(lèi)15個(gè)誤差系數(shù)，大大提高了FIMU的使用精度，提高了標(biāo)定的效率。


圖1為本發(fā)明的光纖陀螺慣性測(cè)量單元的現(xiàn)場(chǎng)旋轉(zhuǎn)標(biāo)定試驗(yàn)方案圖，其中圖1a、圖1b、圖1c、圖1d、圖1e和圖1f分別為標(biāo)定試驗(yàn)的第1至第6位置；圖2為本發(fā)明的光纖陀螺慣性測(cè)量單元的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1、圖2所示，本發(fā)明的具體實(shí)施步驟如下1、光纖陀螺慣性測(cè)量單元(FIMU)的準(zhǔn)備將FIMU放置在水平面上(不要求該水平面絕對(duì)水平，可傾斜±5度)，使FIMU的Z軸向上放置，如圖1a所示，啟動(dòng)FIMU，并等待FIMU預(yù)熱完畢。
2、將FIMU在該平面上逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)360°，然后保持FIMU靜止1-3分鐘，記錄旋轉(zhuǎn)及靜止過(guò)程中FIMU輸出的角速度和加速度，建立FIMU的誤差模型，如式(19)～式(20)所示SU＝Aω+D (19)kN＝Cf+B(20)建立FIMU繞Z軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)的誤差方程，如式(21)～式(24)SzUz1+＝(ωz1++ωez1)+Dz+Mzy(ωy1++ωey1)+Mzx(ωx1++ωex1)(21)SxUx1+＝(ωx1++ωex1)+Dx+Mxy(ωy1++ωey1)+Mxz(ωz1++ωez1)(22)SyUy1+＝(ωy1++ωey1)+Dy+Myx(ωx1++ωex1)+Myz(ωz1++ωez1)(23)kzNz1＝fz1+Bz+Izyfy1+Izxfx1(24)其中，S為光纖陀螺的標(biāo)度因數(shù)，U為光纖陀螺儀的輸出，A為光纖陀螺的安裝誤差，ω為光纖陀螺的輸入角速度，D為光纖陀螺的常值漂移，k為加速度計(jì)的標(biāo)度因數(shù)，N為加速度計(jì)的輸出，C為加速度計(jì)的安裝誤差，f為加速度計(jì)的輸入加速度，B為加速度計(jì)的常值偏置。
將式(22)～式(25)積分，可得 Sx∫0tUx1+dτ=0+∫0t[Dx+Mxz(ωz1++ωez1)]dτ+0---(26)]]>Sy∫0tUy1+dτ=0+∫0t[Dy+Myz(ωz1++ωez1)]dτ+0---(27)]]>kzNz1·t=∫0t(fz1+Bz)dτ---(28)]]>3、將FIMU在該平面上順時(shí)針旋轉(zhuǎn)360°，然后保持FIMU靜止1-3分鐘，記錄旋轉(zhuǎn)及靜止過(guò)程中FIMU輸出的角速度和加速度，根據(jù)FIMU的誤差模型建立FIMU繞Z軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)的誤差方程，如式(29)～式(31)SzUz1-＝(ωz1-+ωez1)+Dz+Mzy(ωy1-+ωey1)+Mzx(ωx1-+ωex1) (29)SxUx1-＝(ωx1-+ωex1)+Dx+Mxy(ωy1-+ωey1)+Mxz(ωz1-+ωez1) (30)SyUy1-＝(ωy1-+ωey1)+Dy+Myx(ωx1-+ωex1)+Myz(ωz1-+ωez1) (31)將式(29)～式(31)積分，可得 Sx∫0tUx1-dτ=0+∫0t[Dx+Mxz(ωz1-+ωez1)]dτ+0---(33)]]>Sy∫0tUy1-dτ=0+∫0t[Dy+Myz(ωz1-+ωez1)]dτ+0---(34)]]>4、使FIMU的Z軸向下放置，如圖1b所示，將FIMU在該平面上逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)360°，然后保持FIMU靜止1-3分鐘，記錄旋轉(zhuǎn)及靜止過(guò)程中FIMU輸出的角速度和加速度，然后將FIMU在該平面上逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)360°，然后保持FIMU靜止1-3分鐘，記錄旋轉(zhuǎn)及靜止過(guò)程中FIMU輸出的角速度和加速度，根據(jù)FIMU的誤差模型建立7個(gè)誤差方程，如式(35)～(41)所示；
Sx∫0tUx2+dτ=0+∫0t[Dx+Mxz(ωz2++ωez2)]dτ+0---(36)]]>Sy∫0tUy2+dτ=0+∫0t[Dy+Myz(ωz2++ωez2)]dτ+0---(37)]]> Sx∫0tUx2-dτ=0+∫0t[Dx+Mxz(ωz2-+ωez2)]dτ+0---(39)]]>Sy∫0tUy2-dτ=0+∫0t[Dy+Myz(ωz2-+ωez2)]dτ+0---(40)]]>kzNz2·t=∫0t(fz2+Bz)dτ---(41)]]>5、分別使FIMU的X軸向上、向下放置，如圖1c和圖1d所示，針對(duì)每個(gè)位置，將FIMU在該平面上逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)360°，然后保持FIMU靜止1-3分鐘，記錄旋轉(zhuǎn)及靜止過(guò)程中FIMU輸出的角速度和加速度，然后將FIMU在該平面上逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)360°，然后保持FIMU靜止1-3分鐘，記錄旋轉(zhuǎn)及靜止過(guò)程中FIMU輸出的角速度和加速度，根據(jù)FIMU的誤差模型每個(gè)位置建立7個(gè)誤差方程，兩個(gè)位置共14個(gè)誤差方程，如式(35)～(41)所示；如式(35)～(41)所示； Sz∫0tUz3+dτ=0+∫0t[Dz+Mzx(ωx3++ωex3)]dτ+0---(36)]]>Sy∫0tUy3+dτ=0+∫0t[Dy+Myx(ωx3++ωex3)dτ+0---(37)]]> Sz∫0tUz3-dτ=0+∫0t[Dz+Mzx(ωx3-+ωex3)]dτ+0---(39)]]>Sy∫0tUy3-dτ=0+∫0t[Dy+Myx(ωx3-+ωex3)]dτ+0---(40)]]>kxNz3·t=∫0t(fx3+Bx)dτ---(41)]]>
Sz∫0tUz4+dτ=0+∫0t[Dz+Mzx(ωx4++ωex4)]dτ+0---(36)]]>Sy∫0tUy4+dτ=0+∫0t[Dy+Myx(ωx4++ωex4)]dτ+0---(37)]]> Sz∫0tUz4-dτ=0+∫0t[Dz+Mzx(ωx4-+ωex4)]dτ+0---(39)]]>Sy∫0tUy4-dτ=0+∫0t[Dy+Myx(ωx4-+ωex4)]dτ+0---(40)]]>kxNx4·t=∫0t(fx4+Bz)dτ---(41)]]>6、分別使FIMU的Y軸向上、向下放置，如圖1e和圖1f所示，針對(duì)每個(gè)位置，將FIMU在該平面上逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)360°，然后保持FIMU靜止1-3分鐘，記錄旋轉(zhuǎn)及靜止過(guò)程中FIMU輸出的角速度和加速度，然后將FIMU在該平面上逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)360°，然后保持FIMU靜止1-3分鐘，記錄旋轉(zhuǎn)及靜止過(guò)程中FIMU輸出的角速度和加速度，根據(jù)FIMU的誤差模型每個(gè)位置建立7個(gè)誤差方程，兩個(gè)位置共14個(gè)誤差方程，如式(35)～(41)所示； Sx∫0tUx5+dτ=0+∫0t[Dx+Mxy(ωy5++ωey5)dτ+0---(36)]]>Sz∫0tUz5+dτ=0+∫0t[Dz+Mzy(ωy5++ωey5)]dτ+0---(37)]]> Sx∫0tUx5-dτ=0+∫0t[Dx+Mxy(ωy5-+ωey5)]dτ+0---(39)]]>Sz∫0tUz5-dτ=0+∫0t[Dz+Mzy(ωy5-+ωey5)]dτ+0---(40)]]>kyNy5·t=∫0t(fy5+By)dτ---(41)]]>
Sx∫0tUx6+dτ=0+∫0t[Dx+Mxy(ωy6++ωey6)]dτ+0---(36)]]>Sz∫0tUz6+dτ=0+∫0t[Dz+Mzy(ωy6++ωey6)]dτ+0---(37)]]> Sx∫0tUx6-dτ=0+∫0t[Dx+Mxy(ωy6-+ωey6)]dτ+0---(39)]]>Sz∫0tUz6-dτ=0+∫0t[Dz+Mzy(ωy6-+ωey6)]dτ+0---(40)]]>kyNy6·t=∫0t(fy6+By)dτ---(41)]]>7、利用六個(gè)位置上12次旋轉(zhuǎn)的12組數(shù)據(jù)，根據(jù)每個(gè)位置上建立的7個(gè)方程，六個(gè)位置共42個(gè)方程，得出FIMU的誤差系數(shù)計(jì)算公式，如式(35)～式(39)所示， Di=Si∫0t(Uij++Uij-+Ui(j+1)++Ui(j+1)-)dτ/4t---(36)]]> Bi＝ki(Nxj+Nxj+1)/t(39)其中，n，i＝x，y，z，n≠i，且i＝z時(shí)，j＝1；i＝x時(shí)，j＝3；i＝y(tǒng)時(shí)，j＝5，上標(biāo)+和上標(biāo)-分別表示逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)和順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，t為數(shù)據(jù)采集時(shí)間。
利用式(35)～式(37)計(jì)算FIMU的陀螺標(biāo)度因數(shù)Sx、Sy、Sz，陀螺常值漂移Dx、Dy、Dz，陀螺安裝誤差Mxy、Mxz、Myx、Myz、Mzx、Mzy，加速度計(jì)常值偏置Bx、By、Bz，共四類(lèi)15個(gè)誤差系數(shù)，至此，F(xiàn)IMU的標(biāo)定完成。
權(quán)利要求
1.一種光纖陀螺慣性測(cè)量單元的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定方法，其特征在于包括以下步驟(1)將光纖陀螺慣性測(cè)量單元FIMU放置在一個(gè)水平面上，使FIMU的Z軸向上，啟動(dòng)FIMU，等待FIMU預(yù)熱完畢；(2)將FIMU在該水平面上逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)360°，然后保持FIMU靜止，記錄旋轉(zhuǎn)及靜止過(guò)程中FIMU輸出的角速度和加速度；(3)將FIMU在該水平面上順時(shí)針旋轉(zhuǎn)360°，然后保持FIMU靜止，記錄旋轉(zhuǎn)及靜止過(guò)程中FIMU輸出的角速度和加速度；(4)使FIMU的Z軸向下放置，重復(fù)試驗(yàn)步驟(2)和(3)；(5)分別使FIMU的X軸向上、向下放置，針對(duì)每個(gè)位置重復(fù)試驗(yàn)步驟(2)和(3)；(6)分別使FIMU的Y軸向上、向下放置，針對(duì)每個(gè)位置重復(fù)試驗(yàn)步驟(2)和(3)；(7)利用六個(gè)位置上12次旋轉(zhuǎn)的12組數(shù)據(jù)，根據(jù)FIMU的誤差模型，采用FIMU誤差系數(shù)計(jì)算公式標(biāo)定出FIMU的陀螺標(biāo)度因數(shù)、陀螺常值漂移、陀螺安裝誤差和加速度計(jì)常值偏置共四類(lèi)15個(gè)誤差系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖陀螺慣性測(cè)量單元的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定方法，其特征在于所述的步驟(7)中FIMU的誤差模型包括角速度通道誤差模型和加速度通道誤差模型，如下SU＝Aω+DkN＝Cf+B其中，S為光纖陀螺的標(biāo)度因數(shù)，U為光纖陀螺儀的輸出，A為光纖陀螺的安裝誤差，ω為光纖陀螺的輸入角速度，D為光纖陀螺的常值漂移，k為加速度計(jì)的標(biāo)度因數(shù)，N為加速度計(jì)的輸出，C為加速度計(jì)的安裝誤差，f為加速度計(jì)的輸入加速度，B為加速度計(jì)的常值偏置，U＝[UxUyUz]T1×3，ω＝[ωxωyωz]T1×3，D＝[DxDyDz]T1×3，S=SxSySz3×3,]]>A=1MxyMxzMyx1MyxMzxMzy13×3,]]>N＝[NxNyNz]T1×3，f＝[fxfyfz]T1×3，B＝[BxByBz]T1×3，K=kxkykz3×3,]]>C=1IxyIxzIyx1IyxIzxIzy13×3.]]>
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖陀螺慣性測(cè)量單元的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定方法，其特征在于所述的步驟(7)中的FIMU誤差系數(shù)計(jì)算公式為 Di=Si∫0t(Uij++Uij-+Ui(j+1)++Ui(j+1)-)dτ/4t]]> Bi＝ki(Nxj+Nxj+1)/t其中，n，i＝x，y，z，n≠i。且i＝z時(shí)，j＝1；i＝x時(shí)，j＝3；i＝y(tǒng)時(shí)，j＝5，上標(biāo)+和上標(biāo)-分別表示逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)和順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，t為數(shù)據(jù)采集時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖陀螺慣性測(cè)量單元的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定方法，其特征在于所述步驟(2)或步驟(3)中的保持FIMU靜止時(shí)間為1-3分鐘。
全文摘要
一種光纖陀螺慣性測(cè)量單元的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定方法，本發(fā)明涉及一種現(xiàn)場(chǎng)精確標(biāo)定光纖陀螺慣性測(cè)量單元(Fiber Optic Gyro Inertial Measurement Unit，F(xiàn)IMU)誤差系數(shù)的方法。該方法可在沒(méi)有精密轉(zhuǎn)臺(tái)的使用現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)FIMU在六個(gè)位置上的12次旋轉(zhuǎn)，精確標(biāo)定出陀螺標(biāo)度因數(shù)、陀螺常值漂移、陀螺安裝誤差和加速度計(jì)常值偏置共15個(gè)誤差系數(shù)。本發(fā)明具有精度高且操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，不僅提高了FIMU的使用精度，同時(shí)也大大提高了標(biāo)定的效率。
文檔編號(hào)G01P15/14GK101021546SQ20071006478
公開(kāi)日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2007年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月26日
發(fā)明者房建成, 劉百奇, 楊勝, 張海鵬, 宮曉琳, 韓曉英 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)