CN102620735B - 一种船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位方法 - Google Patents

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CN102620735B CN2012101114015A CN201210111401A CN102620735B CN 102620735 B CN102620735 B CN 102620735B CN 2012101114015 A CN2012101114015 A CN 2012101114015A CN 201210111401 A CN201210111401 A CN 201210111401A CN 102620735 B CN102620735 B CN 102620735B
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717th Research Institute of CSIC
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717th Research Institute of CSIC
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Abstract

一种船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位方法,属于惯性导航技术领域,其系统包括惯性敏感单元和具有计算机的监控单元,还有双轴旋转机构;惯性敏感单元安装在双轴旋转机构上;双轴旋转机构内轴与惯性敏感单元的坐标系XsYsZs的Zs轴平行;系统的转位方法为周期性控制双轴旋转机构内轴和外轴转动,周而复始。本发明的优点是:步骤简单,解决了传统双轴转位方案不能补偿标度因数误差与地球自转耦合误差的问题,有效提高船用捷联惯导系统的长航时导航精度。

Description

一种船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位方法
技术领域
本发明涉及一种船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位方法,属于惯性导航技术领域。
背景技术
惯性敏感单元(包括有陀螺、加速度计)的误差是惯性导航系统误差的主要来源,其中以常值漂移、标度因数误差对系统误差的影响最为突出。目前,针对船用捷联惯导系统,通常采用旋转调制的方法自动补偿敏感器件误差,达到更高的导航精度。旋转调制方法是在捷联惯导系统的基础上增加转动和控制机构,通过控制捷联惯导系统本体按照一定规律转动和停止,将惯性敏感器件常值误差调制成周期变化的形式,使得常值误差在一个周期内的积分或均值尽量接近零,从而提高系统导航精度。
针对船用捷联惯导系统,传统的双轴旋转方案为十六次序转位方法,该方法能补偿所有陀螺常值误差,但转位方案复杂且不能补偿惯性敏感器件的标度因数误差与地球自转耦合误差,此耦合误差造成经度误差随时间发散,使得系统在长航时条件下的导航精度明显下降。在相对于导航系的转位方案中,要克服此耦合项误差理论上需要三个转轴,转轴数目增多将增加系统成本和转动控制机构的复杂度。
所以,针对长航时高精度船用双轴旋转式捷联惯导系统,降低转位方案的复杂度并抑制标度因数误差与地球自转耦合误差对导航精度的影响是迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位方法,降低转位方案的复杂度并抑制标度因数误差与地球自转耦合误差对导航精度的影响,进一步提高旋转式捷联惯导系统的长航时定位精度。
本发明的目的是这样实现的:
一种船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位方法,其船用双轴旋转式捷联惯导系统包括惯性敏感单元和具有计算机的监控单元,还有双轴旋转机构;惯性敏感单元包括陀螺及加速度计,安装在双轴旋转机构上;双轴旋转机构内轴与惯性敏感单元的坐标系XsYsZs的Zs轴平行;船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位包括如下步骤:
A、控制双轴旋转机构内轴以恒定角速度转动,转动角度为180°,转动时间为                                                
Figure 155219DEST_PATH_IMAGE001
B、控制双轴旋转机构外轴以恒定角速度转动,转动角度为
Figure 2012101114015100002DEST_PATH_IMAGE002
,转动时间为2
C、控制双轴旋转机构内轴以恒定角速度转动,转动角度为180°,转动时间为
Figure 676778DEST_PATH_IMAGE001
D、控制双轴旋转机构外轴以恒定角速度转动,转动角度为
Figure 91579DEST_PATH_IMAGE003
,转动时间为
Figure 96444DEST_PATH_IMAGE001
E、控制双轴旋转机构内轴以恒定角速度转动,转动角度为-360°,转动时间为2
Figure 596696DEST_PATH_IMAGE001
F、控制双轴旋转机构外轴以恒定角速度转动,转动角度为
Figure 640482DEST_PATH_IMAGE003
,转动时间为
Figure 175368DEST_PATH_IMAGE001
G、依次重复A~F步骤,周而复始。
进一步的技术方案是:
所述的船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位方法,其转动时间
Figure 288818DEST_PATH_IMAGE001
大于等于8秒,小于等于40秒。
所述的船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位方法,其转动时间
Figure 276365DEST_PATH_IMAGE001
大于等于10秒,小于等于15秒。
所述的船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位方法,其转动时间
Figure 126772DEST_PATH_IMAGE001
等于10秒。
所述的船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位方法,其转动时间
Figure 188269DEST_PATH_IMAGE001
等于15秒。
所述的船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位方法,所述的B步骤中转动角度
Figure 2012101114015100002DEST_PATH_IMAGE004
为:
矩阵
Figure 597253DEST_PATH_IMAGE005
的第一行所示的转动角度在外轴的分量,
所述的D、F步骤中转动角度
Figure 570632DEST_PATH_IMAGE003
为:
矩阵
Figure 2012101114015100002DEST_PATH_IMAGE006
的第一行所示的转动角度在外轴的分量;
其中:s系为惯性敏感单元的坐标系,b系为载体坐标系,XbYbZb分别对应载体右前上,n系为导航系,与地理坐标系重合,内轴和外轴的坐标系为
Figure 785582DEST_PATH_IMAGE007
系,内轴与
Figure 530946DEST_PATH_IMAGE007
系Z轴平行,外轴与
Figure 782936DEST_PATH_IMAGE007
系X轴平行,右手法则确定系Y轴,
Figure 373503DEST_PATH_IMAGE007
系外轴相对于b系保持不变, 
Figure 2012101114015100002DEST_PATH_IMAGE008
表示m系相对于k系的转换矩阵,上标m分别代表上式中的
Figure 298340DEST_PATH_IMAGE007
、b、s,下标k分别代表上式中的b,s,n;
Figure 721232DEST_PATH_IMAGE009
Figure DEST_PATH_IMAGE010
为地球自转角速度在n系的投影。
所述的船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位方法,所述的
Figure 166568DEST_PATH_IMAGE003
确定步骤如下:
第一步、确定陀螺在载体坐标系b的等效输出误差:
Figure 119480DEST_PATH_IMAGE011
     (1)         
所述(1)式中:为标度因素误差,
Figure 563141DEST_PATH_IMAGE013
为陀螺常值漂移,
Figure DEST_PATH_IMAGE014
为地球自转角速率,
Figure 296611DEST_PATH_IMAGE015
为载体相对于地球转动角速度,
Figure DEST_PATH_IMAGE016
表示s系相对于b系的转动,上标s表示投影;隔离载体角运动后,
Figure 96202DEST_PATH_IMAGE017
远大于
Figure DEST_PATH_IMAGE018
,忽略
Figure 231517DEST_PATH_IMAGE018
 ,(1)式简化为:
Figure 261790DEST_PATH_IMAGE019
        (2)
  在 (2)式中:右边第二项为捷联惯导系统本体转动与标度因素误差的耦合误差,通过正反交替旋转相互抵消;右边第三项为陀螺常值漂移,一个周期内积分为0;右边第一项为地球自转与标度因素误差的耦合误差:
Figure DEST_PATH_IMAGE020
 
当外轴正转时:
Figure 981091DEST_PATH_IMAGE021
                  (3)
当外轴反转时:
Figure DEST_PATH_IMAGE022
                    (4)
在正反转一周之后,(2)式右边第一、二项在X轴分量在一个周期内积分为0; 
Figure 817329DEST_PATH_IMAGE023
  在一个周期内积分为一个小角度,对的影响忽略,(2)式第三项一个周期内积分为0;该转动能补偿惯性敏感单元的常值误差以及耦合误差在X轴的分量;
在步骤B中,外轴正转,系外轴相对于b系保持不变,转动角度
Figure 509789DEST_PATH_IMAGE002
为:
Figure 155534DEST_PATH_IMAGE025
            (5)
其中:
Figure DEST_PATH_IMAGE026
表示矩阵
Figure 28419DEST_PATH_IMAGE027
的第一行所示的在外轴的分量; 
Figure 138326DEST_PATH_IMAGE029
                       (6)
其中:
Figure DEST_PATH_IMAGE030
为步骤B刚开始时,s系相对于b系的转换矩阵;
第二步:将式(3)式和(6)式代入(5)式中求解出
Figure 74184DEST_PATH_IMAGE004
为:
矩阵的第一行所示的转动角度在外轴的分量;
步骤D、F中外轴反转,求解出为:
矩阵的第一行所示的转动角度在外轴的分量。
本发明的技术效果显著:
本发明降低了双轴转位方案的复杂度,自动补偿惯性敏感单元常值误差对导航精度的影响,提高了长航时船用捷联惯导系统的导航精度。
本发明抑制了标度因数误差与地球自转耦合误差在外轴的投影,当载体航向变化时,地球自转在外轴的投影随之变化,因此耦合误差补偿效果与载体航向有关。假设
Figure 785897DEST_PATH_IMAGE007
系与b系重合,当载体航向朝地理东时,b系与n系的姿态矩阵为
Figure DEST_PATH_IMAGE034
,则地球自转分量在X轴分量与外轴方向平行,本发明能补偿大部分耦合误差;当载体航向朝地理北或地理南时,本发明不能补偿耦合误差。
附图说明
图1为本发明的转位方案流程图;
图2为实施例2中采用本发明方法的系统定位误差;
图3为实施例2中采用本发明方法的系统径向误差;
图4为实施例3中采用本发明方法的系统定位误差;
图5为实施例3中采用本发明方法的系统径向误差;
图6为实施例3中采用现有传统方法的系统定位误差;
图7为实施例3中采用现有传统方法的系统径向误差。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1:
本实施例是一个基本实施例,图1所示是本发明的转位方案流程图,为系统转位方法步骤的示意图。所述一种船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位方法,其船用双轴旋转式捷联惯导系统包括惯性敏感单元和具有计算机的监控单元,还有双轴旋转机构;惯性敏感单元包括陀螺及加速度计,安装在双轴旋转机构上;双轴旋转机构内轴与惯性敏感单元的坐标系XsYsZs的Zs轴平行;船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位包括如下步骤:
A、控制双轴旋转机构内轴以恒定角速度转动,转动角度为180°,转动时间为 
Figure 391191DEST_PATH_IMAGE001
B、控制双轴旋转机构外轴以恒定角速度转动,转动角度为
Figure 247414DEST_PATH_IMAGE002
,转动时间为2
Figure 166828DEST_PATH_IMAGE001
C、控制双轴旋转机构内轴以恒定角速度转动,转动角度为180°,转动时间为
Figure 923432DEST_PATH_IMAGE001
D、控制双轴旋转机构外轴以恒定角速度转动,转动角度为,转动时间为
Figure 243478DEST_PATH_IMAGE001
E、控制双轴旋转机构内轴以恒定角速度转动,转动角度为-360°,转动时间为2
Figure 701004DEST_PATH_IMAGE001
F、控制双轴旋转机构外轴以恒定角速度转动,转动角度为
Figure 312114DEST_PATH_IMAGE003
,转动时间为
Figure 462473DEST_PATH_IMAGE001
G、依次重复A~F步骤,周而复始。
所述的转动时间
Figure 293288DEST_PATH_IMAGE001
大于等于8秒,小于等于40秒,优选的转动时间
Figure 554505DEST_PATH_IMAGE001
大于等于10秒,小于等于15秒。
所述的B步骤中转动角度
Figure 20121DEST_PATH_IMAGE004
为:
矩阵
Figure 341381DEST_PATH_IMAGE005
的第一行所示的转动角度在外轴的分量,
所述的D、F步骤中转动角度
Figure 656563DEST_PATH_IMAGE003
为:
矩阵
Figure 455891DEST_PATH_IMAGE006
的第一行所示的转动角度在外轴的分量;
其中:s系为惯性敏感单元的坐标系,b系为载体坐标系,XbYbZb分别对应载体右前上,n系为导航系,与地理坐标系重合,内轴和外轴的坐标系为
Figure 41593DEST_PATH_IMAGE007
系,内轴与
Figure 533755DEST_PATH_IMAGE007
系Z轴平行,外轴与
Figure 73583DEST_PATH_IMAGE007
系X轴平行,右手法则确定
Figure 676602DEST_PATH_IMAGE007
系Y轴,系外轴相对于b系保持不变, 
Figure 779873DEST_PATH_IMAGE008
表示m系相对于k系的转换矩阵,上标m分别代表上式中的
Figure 69647DEST_PATH_IMAGE007
、b、s,下标k分别代表上式中的b,s,n;
Figure 210778DEST_PATH_IMAGE009
Figure 771073DEST_PATH_IMAGE010
为地球自转角速度在n系的投影。
所述的船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位方法,其
Figure 339457DEST_PATH_IMAGE004
Figure 119457DEST_PATH_IMAGE003
确定步骤如下:
第一步、确定陀螺在载体坐标系b的等效输出误差:
Figure 64279DEST_PATH_IMAGE011
      (1)              
所述(1)式中:
Figure 479080DEST_PATH_IMAGE012
为标度因素误差,为陀螺常值漂移,
Figure 482732DEST_PATH_IMAGE014
为地球自转角速率,
Figure 965666DEST_PATH_IMAGE015
为载体相对于地球转动角速度,
Figure 500552DEST_PATH_IMAGE016
表示s系相对于b系的转动,上标s表示投影;隔离载体角运动后,远大于
Figure 899752DEST_PATH_IMAGE018
,忽略
Figure 186377DEST_PATH_IMAGE018
 ,(1)式简化为:
                                     (2)
  在 (2)式中:右边第二项为捷联惯导系统本体转动与标度因素误差的耦合误差,通过正反交替旋转相互抵消;右边第三项为陀螺常值漂移,一个周期内积分为0;右边第一项为地球自转与标度因素误差的耦合误差:
Figure 922437DEST_PATH_IMAGE020
 
当外轴正转时:
Figure 919254DEST_PATH_IMAGE021
                                      (3)
当外轴反转时:
                                           (4)
在正反转一周之后,(2)式右边第一、二项在X轴分量在一个周期内积分为0; 在一个周期内积分为一个小角度,对
Figure 505459DEST_PATH_IMAGE024
的影响忽略,(2)式第三项一个周期内积分为0;该转动能补偿惯性敏感单元的常值误差以及耦合误差在X轴的分量;
在步骤B中,外轴正转,系外轴相对于b系保持不变,转动角度为:
Figure 758214DEST_PATH_IMAGE025
            (5)
其中:
Figure 945219DEST_PATH_IMAGE026
表示矩阵
Figure 394655DEST_PATH_IMAGE027
的第一行所示的
Figure 561194DEST_PATH_IMAGE028
在外轴的分量; 
                       (6)
其中:为步骤B刚开始时,s系相对于b系的转换矩阵;
第二步:将式(3)式和(6)式代入(5)式中求解出
Figure 811675DEST_PATH_IMAGE004
为:
矩阵
Figure 47484DEST_PATH_IMAGE031
的第一行所示的转动角度在外轴的分量;
步骤D、F中外轴反转,求解出
Figure 120483DEST_PATH_IMAGE003
为:
矩阵
Figure 649291DEST_PATH_IMAGE032
的第一行所示的转动角度在外轴的分量。
实施例2:
与实施例1不同的是:忽略惯性测量单元的标度因素误差,取转动时间
Figure 807740DEST_PATH_IMAGE001
等于15秒。本实施例是将本发明应用于一船用双轴旋转式捷联惯导系统,捷联惯导系统中陀螺常值漂移均为0.01°/h,加速度计零偏均为10-4g, 
Figure 316081DEST_PATH_IMAGE007
系与b系姿态一致且始终保持不变,s系与b系初始时刻姿态一致,载体朝东行驶。惯导所在地理位置为(114.396,30.501)。
第一个转动周期中:
步骤B中:
Figure 509165DEST_PATH_IMAGE002
为-359.892002572690°,
步骤D和F中:
Figure 211804DEST_PATH_IMAGE003
为180.053998713656°;
第二个转动周期中:
步骤B中:为-359.892002572695°,
步骤D和F中:
Figure 169582DEST_PATH_IMAGE003
为180.053998713658°;
从第三个转动周期之后不再列举;
本发明的技术效果显著,定位误差和径向误差分别如图2和图3所示;从图2可以看出,在不考虑惯性测量单元标度因数误差时,系统的经度误差收敛,从图3可以看出,径向误差在0.006nmile附近振荡,最大值小于0.012nmile。说明采用本发明方法能完全补偿惯性测量单元常值误差。
实施例3:
与实施例2不同的是:考虑惯性测量单元的标度因素误差,取转动时间
Figure 217172DEST_PATH_IMAGE001
等于15秒。本实施例是将本发明应用于一船用双轴旋转式捷联惯导系统,捷联惯导系统中陀螺常值漂移均为0.01°/h,标度因素误差均为10ppm,加速度计零偏均为10-4g,标度因素误差为10ppm,取
Figure 87783DEST_PATH_IMAGE001
=15s,
Figure 220824DEST_PATH_IMAGE007
系与b系姿态一致且始终保持不变,s系与b系初始时刻姿态一致,载体朝东行驶, 惯导所在地理位置为(114.396,30.501)。
第一个转动周期中:
步骤B中:
Figure 336548DEST_PATH_IMAGE002
为-359.892002572690°,
步骤D和F中:中
Figure 238645DEST_PATH_IMAGE003
为180.053998713656°;
第二个转动周期中:
步骤B中:
Figure 283086DEST_PATH_IMAGE002
为-359.892002572695°,
步骤D和F中:
Figure 637844DEST_PATH_IMAGE003
为180.053998713658°;
从第三个转动周期之后不再列举;
本发明的技术效果显著,定位误差和径向误差分别如图4和图5所示;传统十六位置转序方案的定位误差和径向误差分别如图6和图7所示。
在标度因数误差均为10ppm条件下,从图6可以看出现有传统十六位置转序方案的径向误差发散速度约为0.2nmile/d;对比图4可以看出本发明方法的经度误差的径向误差发散速度约为0.05nmile/d。从图7可以看出现有传统十六位置转序方案在48小时导航定位误差为0.4nmile;对比图5可以看出本发明方法在48小时导航定位误差为0.1nmile。说明采用本发明方法能有效降低标度因数误差与地球自转耦合误差。
实施例4:
与实施例2不同的是:考虑惯性测量单元的标度因素误差,取转动时间等于8秒。
实施例5:
与实施例2不同的是:考虑惯性测量单元的标度因素误差,取转动时间
Figure 313862DEST_PATH_IMAGE001
等于40秒。
本发明的权利要求保护范围不限于上述实施例。

Claims (5)

1.一种船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位方法,其特征在于,船用双轴旋转式捷联惯导系统包括惯性敏感单元和具有计算机的监控单元,还有双轴旋转机构;惯性敏感单元包括陀螺及加速度计,安装在双轴旋转机构上;双轴旋转机构内轴与惯性敏感单元的坐标系XsYsZs的Zs轴平行;船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位包括如下步骤:
A、控制双轴旋转机构内轴以恒定角速度转动,转动角度为180°,转动时间为                                                
Figure 604499DEST_PATH_IMAGE001
B、控制双轴旋转机构外轴以恒定角速度转动,转动角度为
Figure 589773DEST_PATH_IMAGE002
,转动时间为2
Figure 712581DEST_PATH_IMAGE001
C、控制双轴旋转机构内轴以恒定角速度转动,转动角度为180°,转动时间为
Figure 783305DEST_PATH_IMAGE001
D、控制双轴旋转机构外轴以恒定角速度转动,转动角度为
Figure 836712DEST_PATH_IMAGE003
,转动时间为
Figure 738809DEST_PATH_IMAGE001
E、控制双轴旋转机构内轴以恒定角速度转动,转动角度为-360°,转动时间为2
F、控制双轴旋转机构外轴以恒定角速度转动,转动角度为,转动时间为
Figure 182056DEST_PATH_IMAGE001
G、依次重复A~F步骤,周而复始;
所述的B步骤中转动角度
Figure 938660DEST_PATH_IMAGE004
为:
矩阵
Figure 400341DEST_PATH_IMAGE005
的第一行所示的转动角度在外轴的分量;
所述的D、F步骤中转动角度为:
矩阵
Figure 903183DEST_PATH_IMAGE006
的第一行所示的转动角度在外轴的分量;
其中:s系为惯性敏感单元的坐标系,b系为载体坐标系,XbYbZb分别对应载体右前上,n系为导航系,与地理坐标系重合,内轴和外轴的坐标系为
Figure 451976DEST_PATH_IMAGE007
系,内轴与
Figure 540018DEST_PATH_IMAGE007
系Z轴平行,外轴与系X轴平行,右手法则确定系Y轴,
Figure 284617DEST_PATH_IMAGE007
系外轴相对于b系保持不变,
Figure 543560DEST_PATH_IMAGE008
表示m系相对于k系的转换矩阵,上标m分别代表上式中的、b、s,下标k分别代表上式中的b,s,n;为地球自转角速度在n系的投影;
所述的
Figure 863497DEST_PATH_IMAGE004
Figure 839543DEST_PATH_IMAGE003
确定步骤如下:
第一步、确定陀螺在载体坐标系b的等效输出误差:
Figure 380246DEST_PATH_IMAGE011
      (1)              
所述(1)式中:
Figure 836766DEST_PATH_IMAGE012
为标度因素误差,
Figure 171933DEST_PATH_IMAGE013
为陀螺常值漂移,
Figure 963171DEST_PATH_IMAGE014
为地球自转角速率,为载体相对于地球转动角速度,
Figure 539963DEST_PATH_IMAGE016
表示s系相对于b系的转动,上标s表示投影;隔离载体角运动后,
Figure 879588DEST_PATH_IMAGE017
远大于
Figure 95806DEST_PATH_IMAGE018
,忽略 ,(1)式简化为:
Figure 393112DEST_PATH_IMAGE019
                                  (2)
  在 (2)式中:右边第二项为捷联惯导系统本体转动与标度因素误差的耦合误差,通过正反交替旋转相互抵消;右边第三项为陀螺常值漂移,一个周期内积分为0;右边第一项为地球自转与标度因素误差的耦合误差:
Figure 335660DEST_PATH_IMAGE020
 
当外轴正转时:
                                     (3)
当外轴反转时:
Figure 7261DEST_PATH_IMAGE022
                                         (4)
在正反转一周之后,(2)式右边第一、二项在X轴分量在一个周期内积分为0; 
Figure 479831DEST_PATH_IMAGE023
  在一个周期内积分为一个小角度,对
Figure 390018DEST_PATH_IMAGE024
的影响忽略,(2)式右边第三项一个周期内积分为0;该转动能补偿惯性敏感单元的常值误差以及耦合误差在X轴的分量;
在步骤B中,外轴正转,
Figure 315249DEST_PATH_IMAGE007
系外轴相对于b系保持不变,转动角度
Figure 539557DEST_PATH_IMAGE025
为:
Figure 679682DEST_PATH_IMAGE026
                        (5)
其中:表示矩阵的第一行所示的
Figure 201296DEST_PATH_IMAGE029
在外轴的分量; 
Figure 382879DEST_PATH_IMAGE030
                                        (6)
其中:
Figure 651180DEST_PATH_IMAGE031
为步骤B刚开始时,s系相对于b系的转换矩阵;
第二步:将式(3)式和(6)式代入(5)式中求解出
Figure 551003DEST_PATH_IMAGE004
为:
矩阵
Figure 179430DEST_PATH_IMAGE032
的第一行所示的转动角度在外轴的分量;
步骤D、F中外轴反转,求解出
Figure 215520DEST_PATH_IMAGE003
为:
矩阵
Figure 841673DEST_PATH_IMAGE033
的第一行所示的转动角度在外轴的分量。
2.如权利要求1所述的船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位方法,其特征在于,转动时间
Figure 38912DEST_PATH_IMAGE001
大于等于8秒,小于等于40秒。
3.如权利要求1所述的船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位方法,其特征在于,转动时间
Figure 143134DEST_PATH_IMAGE001
大于等于10秒,小于等于15秒。
4.如权利要求1所述的船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位方法,其特征在于,转动时间
Figure 361626DEST_PATH_IMAGE001
等于10秒。
5.如权利要求1所述的船用双轴旋转式捷联惯导系统的转位方法,其特征在于,转动时间
Figure 158680DEST_PATH_IMAGE001
等于15秒。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102798399A (zh) * 2012-08-23 2012-11-28 辽宁工程技术大学 基于双轴转动方案的捷联惯导系统误差抑制方法
CN103900571B (zh) * 2014-03-28 2017-06-20 哈尔滨工程大学 一种基于惯性坐标系旋转型捷联惯导系统的载体姿态测量方法
CN105352527B (zh) * 2015-05-25 2018-12-07 哈尔滨工程大学 一种基于双轴转位机构光纤陀螺标定方法
CN110501027B (zh) * 2019-09-16 2022-11-18 哈尔滨工程大学 一种用于双轴旋转mems-sins的最优转停时间分配方法
CN110501028A (zh) * 2019-09-16 2019-11-26 哈尔滨工程大学 一种用于双轴旋转mems-sins的十六位置旋转调制方法
CN113029140B (zh) * 2021-04-13 2022-05-17 中国人民解放军国防科技大学 一种基于地心惯性系的捷联惯导系统三轴旋转调制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1818555A (zh) * 2006-03-29 2006-08-16 北京航空航天大学 安装误差角与标度因数解耦的微惯性测量单元精确标定方法
CN101706287A (zh) * 2009-11-20 2010-05-12 哈尔滨工程大学 一种基于数字高通滤波的旋转捷联系统现场标定方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7191636B2 (en) * 2005-03-04 2007-03-20 Bei Technologies, Inc. Inertial measurement system and method with sensor bias cancellation
CN101900559B (zh) * 2009-11-06 2013-07-03 北京自动化控制设备研究所 一种捷联惯性导航系统双轴旋转调制方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1818555A (zh) * 2006-03-29 2006-08-16 北京航空航天大学 安装误差角与标度因数解耦的微惯性测量单元精确标定方法
CN101706287A (zh) * 2009-11-20 2010-05-12 哈尔滨工程大学 一种基于数字高通滤波的旋转捷联系统现场标定方法

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