第三章光学惯性测量装置PPT.ppt

加速度计误差模型 3.3 光学惯性测量装置误差标定 以上对单轴加速度计进行了误差分析，下面给出三轴加速度计简化误差模型： 惯导系统标定的目的就是准确求出由惯性仪表以及仪表安装组合引起的以下24个误差系数： 惯性器件误差模型 3.3 光学惯性测量装置误差标定 1）组合X，Y，Z三轴分别向上、向下共“六位置”绕铅垂线东南西北转1圈作4点采样以求其均值（六位置24点）： “六位置24点”标定方法 3.3 光学惯性测量装置误差标定 例：X轴分别向上、向下的采样点： “六位置24点”标定方法 3.3 光学惯性测量装置误差标定 　 IMU各轴朝向 位置1 X轴 Y轴 Z轴 点1－1 天 东 北 点1－2 天 南 东 点1－3 天 西 南 点1－4 天 北 西 　 IMU各轴朝向 位置2 X轴 Y轴 Z轴 点2－1 地 东 南 点2－2 地 南 西 点2－3 地 西 北 点2－4 地 北 东 2）将六位置的每位置4点采样平均 “六位置24点”标定方法 3.3 光学惯性测量装置误差标定 原始数组N(24,6)转化为F(6,6)。 1)加速度敏感轴（j）模型方程系数的标定 模型系数求解方法 3.3 光学惯性测量装置误差标定 或 式中j=1,2,3(1表示该轴与X轴靠近；2表示该轴与Y轴接近；3表示该轴与Z轴接近) 1)加速度敏感轴（j）模型方程系数的标定 模型系数求解方法 3.3 光学惯性测量装置误差标定 或 为敏感测量轴j的零次项系数 的方向数，即第j条轴的当量沿组合坐标系的分当量； 输入组合的加速度三维向量 为敏感测量轴j在组合系的方向余弦 1)加速度敏感轴（j）模型方程系数的标定 模型系数求解方法 3.3 光学惯性测量装置误差标定 或 从数组F（6，6)，可以列出6个有关j敏感轴的方程，但上式中只有Koj，Kxj，Kyj，Kzj未知，方程数多于未知数，可按多元回归求解。 模型系数求解方法 3.3 光学惯性测量装置误差标定 设 原方程为 回归系数为 模型系数求解方法 3.3 光学惯性测量装置误差标定 偏置（零次项系数）为 当量的各分量为 模型系数求解方法 3.3 光学惯性测量装置误差标定 j轴当量 方向余弦 2）角速度敏感轴模型方程系数的标定 模型系数求解方法 3.3 光学惯性测量装置误差标定 （注：机械陀螺） 为敏感测量轴i单位时间的输出 为敏感测量轴i的当量 为测量轴i的零次项漂移系数； 为分别 由引起并与其成正比，作用在测量轴i上的一次项漂移系数 2）角速度敏感轴模型方程系数的标定 a） 角速度敏感轴的当量 及方向余弦的标定 通过X/Y/Z向上时正反转360°即可得数组（6，m）其中m 为角速度测量轴的条数，若正反转时间基本相等（零次项误 差可忽略）则有关i轴沿X/Y/Z的分当量，每角秒脉冲数为 模型系数求解方法 3.3 光学惯性测量装置误差标定 模型系数求解方法 3.3 光学惯性测量装置误差标定 绕测量轴i转 的脉冲数为 敏感轴i的方向余弦 b ）角速度敏感轴的误差系数的标定 从数组F（6,I）可列出6个有关i轴的方程，其中只有 未知。方程数多于未知数，可按多元回归求解： 模型系数求解方法 3.3 光学惯性测量装置误差标定 设 模型系数求解方法 3.3 光学惯性测量装置误差标定 式中 为当地纬度 模型系数求解方法 3.3 光学惯性测量装置误差标定 原方程为 回归系数为 模型系数求解方法 3.3 光学惯性测量装置误差标定 也可按下列关系式求之 1）设备无定向，消除地速水平分量影响 2）消除调平不准对地速垂直分量、重力垂直与水平分量影响 该方法优点 3.3 光学惯性测量装置误差标定 该方法缺点 3.3 光学惯性测量装置误差标定 标定过程复杂，标定时间长，陀螺标度拟合不准确。 惯组输出加速度误差模型 3.3 光学惯性测量装置误差标定 * 、 、 分别表示光纤惯组X、Y、Z三个方向的输出加速度。 、 、 分别表示光纤惯组经过误差标定与补偿之后X、Y、Z三个方向的输出加速度 、 、 分别表示光纤惯组X、Y、Z三个方向的轴向加速度零偏误差 惯组输出加速度误差模型 3.3 光学惯性测量装置误差标定 * 、 、 分别表示光纤惯组X、Y、Z三个方向中包含误差的轴向加速度标度因数值 分别表示光纤惯组X、Y、Z三个方向中任意一个轴向绕另一个轴朝向第三个轴的