基于单轴速率转台的捷联惯测组合标定方法

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1、第31卷第4期2010年4月航空学报ACTAAERONAUTlCAETASTRONAUTICASINlCAV01．31No．4Apr．2010文章编号：1000一6893(2010)04一0806一06基于单轴速率转台的捷联惯测组合标定方法党建军1，罗建军1，万彦辉2(1．西北工业大学航天学院，陕西西安710072)(2．中国航天科技集团公司第十六研究所，陕西西安710100)CalibrationMethodofStrap_downInertialMeasurementUnitBasedonSingle-axisRateTurntableDangJianju

2、nl，LuoJianjunl，WanYanhui2(1．Sch00iofAstronautics，NorthwestemPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)(2．InstituteNo．16，ChinaAerospaceScienceandTechnologyCorporation，Xi’an710100，China)摘要：针对传统的“位置+速率”捷联惯测组合(SIMU)标定方法标定时间长、对标定设备要求高，且需要北向基准等问题，提出了基于单轴速率转台的捷联惯测组合标定方法。该标定方法只用一台单轴速率转台。捷联惯

3、测组合3个轴分别垂直向上及向下时转台匀速旋转一圈，通过对单轴速率转台的姿态角及捷联惯测组合测量模型进行适当的数学变换，分离出捷联惯测组合的误差系数。建立了标定模型，推导了误差系数的分离算法，编排了标定流程，给出了数据处理方法，通过试验验证了方法的有效性。该方法对标定设备要求低，无需北向基准，标定时间短，适合于中等精度捷联惯测组合的标定。关键词：捷联惯测组合；陀螺；加速度计；速率标定；快速标定；速率转台中图分类号：V249．32文献标识码：AAbstract：Thetfaditionalcalibrationmethodofastrap—downinertial

4、measurementunit(SIMU)isby“positionandrate”．1ttakesalongtime，needsaiming．northandhigh-gradecalibrationequipment．Thisarticleproposesaca“brationmethodoftheSIMUbasedonasingle_axisrateturntable，whichrequiresonlyonesingle_a】【israteturntable．Whenthez，yandzaxesoftheSIMUaresetvertical—upandv

5、ertical—downrespectiveIy，therateturntableisrotatedoneroundataconstantspeed．TheerrorcoefficientsoftheSIⅣnJarecalculatedbymathe—maticaltransformationontheattitudeanglesoftherateturntableandthemeasurementmodeIsoftheS1MU．Thisarticleestablishesthecalmrationmodels，deducestheseparationalgo

6、“thmofermrcoefficients，arrangesthecalibrationflowandpresentsthedataprocessingmethod．Theeffectivenessofthismethodisvalidatedbyatest．Forthecalibrationmethodbasedonasingle_axisrateturntable，itsrequirementforcaIibrationequipmentislow．Inaddition，itneedsnoaiming—nonhandthecalibrationtimei

7、sshort．Therefore，thismethodissuit—ableforthecalibrationofaSIMUofmediumDrecision．1【eywords：strap—downinertialmeasurementunit；gyroscopes；accelerometer；ratecalibration；rapidcalibra—tion：rateturntable捷联惯测组合(SIMU)技术成熟、精度适中、可靠性高、成本低，被广泛应用于航空、航天、航海等领域，对其标定方法的研究是惯性技术领域的重要内容。通常通过对捷联惯测组合的标定，分

8、离出其误差系数，并用捷联惯测组合的测量