惯导 惯性导航系统的初始对准讲解材料.ppt

单回路的初始对准—方位对准 结论：北向加速度计与与东向陀螺组成的水平对准回路与方位回路有较大的交叉影响，称为罗经效应。 即当平台正确取向时，东向陀螺将不敏感地球自转角速度分量。 利用这个加速度计输出信号，使其通过一个适当的补偿环节再加给方位陀螺仪的力矩器，从而使平台在方位上进动，一直到地球自转角速度分量不再被东向陀螺所敏感，这样就消除了方位误差角。 单回路的初始对准—方位对准 方位对准回路原理方块图 稳态误差 直接影响方位对准精度 主要内容 概述 静基座惯导系统误差方程 单回路的初始对准 陀螺漂移的测定 捷联式惯导系统的初始对准 陀螺漂移的测定 从使用角度考虑，希望陀螺漂移角速度是常值，但因陀螺漂移具有不稳定性，因而在不同的时间，每次通电后所测得的陀螺常值漂移角速度的数值并不一样，标定时给定的陀螺常值漂移角速度值也是一个统计数据。用标定时给定的陀螺常值漂移角速度值去补偿，补偿效果并不理想。但是，对于大多数陀螺，在-次通电启动运行下，其漂移的主要分量常值特性很好，工程上用此测量值对陀螺漂移进行补偿。 陀螺漂移的测定 本节所讲述的陀螺漂移的测定，是指系统在使用前完成的。即在通电后和导弹发射前这段时间内完成的。 惯性导航系统中的平台，实质上可看做一个多轴陀螺漂移测试伺服转台或位置台，因此可以借用常规的实验室陀螺漂移测试方法。 本节只讲述在初始对准时的测漂基本原理。 陀螺漂移的测定—水平陀螺漂移的测定 两位置法测量水平陀螺漂移 第一个位置就是惯导平台正常的导航位置 其初始对准回路主要是东向陀螺敏感东向角速度，北向陀螺敏感北向角速度。 东向加速度计的输出信号经过校正环节馈人北向陀螺的输入端，而北向加速度计的输出信号经过校正环节馈人东向陀螺的输入端。 陀螺漂移的测定—水平陀螺漂移的测定 二阶水平对准回路方块图 水平对准结束后，有平衡条件 陀螺漂移的测定—水平陀螺漂移的测定 加速度计的输出值，是可观测的 东向陀螺和北向陀螺的加矩信号为 陀螺漂移的测定—水平陀螺漂移的测定 1）从北向加矩信号可以直接看出北向陀螺的漂移角速度值 2）在东向加矩信号中，不能区分出东向陀螺漂移角速度值不 如何测试东向陀螺漂移角速度值？ 惯性导航篇——惯性导航系统的初始对准 主要内容 概述 静基座惯导系统误差方程 单回路的初始对准 陀螺漂移的测定 捷联式惯导系统的初始对准 主要内容 概述 静基座惯导系统误差方程 单回路的初始对准 陀螺漂移的测定 捷联式惯导系统的初始对准 概述 什么是初始对准？ 初始对准有任务？ 初始对准的类型？ 什么是初始对准？ 惯性导航系统在正式工作之前的准备工作 使惯性导航系统所描述的坐标系与导航坐标系相重合，使导航计算机正式工作时有正确的初始条件，如给定初始速度，初始位置等，这些工作统称为初始对准。 如给定初始速度为零 初始对准有任务？ 研究如何使平台坐标系(含捷联惯导的数学平台)按导航坐标系定向，为加速度计提供一个高精度的测量基准，并为载体运动提供精确的姿态信息。 初始对准的类型 利用外部提供的参考信息进行对准 光学的自动准直技术 其方法是在惯导平台上附加光学多面体，使光学反射面与被调整的轴线垂直，这样可以通过自动准直光管的观测，发现偏差角，人为地给相应轴陀螺加矩，使平台转到给定方位，或者也可以借光电自动准直光管的观测，自动地给相应轴的陀螺加矩，使平台转到给定位置，实现平台初始对准的自动化。 初始对准的类型——自对准技术 自对准技术是一种自主式对准技术，它是通过惯导系统自身功能来实现的。 地球上的重力加速度矢量和地球自转角速度矢量是两个特殊的矢量 自对准的基本原理是基于加速度计输入轴和陀螺敏感轴与这些矢量的特殊关系来实现的。 主要内容 概述 静基座惯导系统误差方程 单回路的初始对准 陀螺漂移的测定 捷联式惯导系统的初始对准 静基座惯导系统误差方程 假定载体处于地面静止状态， 于是惯性导航系统误差方程式可简化为 为计算值与真实值的之差 静基座惯导系统误差方程 假定载体处于地面静止状态， 于是惯性导航系统误差方程式可简化为 北向和东向加速度计的零位误差 静基座惯导系统误差方程 假定载体处于地面静止状态， 于是惯性导航系统误差方程式可简化为 平台漂移角速度（陀螺漂移） 静基座惯导系统误差方程 假定载体处于地面静止状态， 于是惯性导航系统误差方程式可简化为 若：假定载体所在地的纬度是准确知道的 则： 静基座惯导系统误差方程 假定载体处于地面静止状态， 于是惯性导航系统误差方程式可简化为 略去有害加速度引入的交叉耦合项 静基座惯导系统误差方程 进一步简化得 静基座惯导系统误差方程 对应的方块图为 主要内容 概述 静基座惯导系统误差方程 单回路的初始对准 陀螺漂移的测定