CN103471619A - 一种激光捷联惯导系统棱镜棱线方位安装误差标定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光捷联惯导系统棱镜棱线方位安装误差标定方法，采用的标定设备为大理石平板或转台、自准值经纬仪，通过惯导产品加速度计调平角和自准值经纬仪瞄准棱镜俯仰角综合计算，推导了棱镜棱线方位安装误差计算公式。本发明的方法简单易行，操作方便，解决了传统方法标定采用加速度计坐标系作为惯导本体坐标系的激光捷联惯导系统时操作复杂的问题；本发明的方法能直接标定采用加速度计坐标系作为惯导本体坐标系的激光捷联惯导系统的棱镜棱线方位安装误差，使棱镜方位安装误差标定操作更加快捷。

Description

一种激光捷联惯导系统棱镜棱线方位安装误差标定方法
技术领域
本发明涉及捷联惯性导航系统,特别是一种激光捷联惯导系统棱镜棱线方位安装误差标定方法。 
背景技术
目前采用转台标定方法标定捷联惯组棱镜安装误差，该方法虽然原理简单，精度较高，但是必须在较高精度转台上进行标定，标定成本增大。
对于采用加速度计坐标系作为惯导本体坐标系的激光捷联惯导系统，传统棱镜标定方法不能直接标定棱镜棱线与加速度计坐标系的方位安装误差，需经过六面体坐标系和加速度计坐标系下的加速度计安装误差综合计算。操作十分复杂，且结果易受测试设备和操作过程影响。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种操作简单、实现方便的激光捷联惯导系统棱镜棱线方位安装误差标定方法，在保证标定精度的同时，方便快捷地直接标定采用加速度计坐标系作为惯导本体坐标系的激光捷联惯导系统的棱镜棱线方位安装误差。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种激光捷联惯导系统棱镜棱线方位安装误差标定方法，该方法为：
1）将大理石平板或转台水平度调节至1″以内，将激光捷联惯导系统放置在所述大理石平板或转台上；
2）将激光捷联惯导系统通电，架设好自准值经纬仪，使自准值经纬仪高度与所述激光捷联惯导系统棱镜高度一致，并使自准值所述经纬仪瞄准所述激光捷联惯导系统棱镜；
3）自准值经纬仪读取所述激光捷联惯导系统棱镜俯仰角三次以上，记录自准直经纬仪每次读取的激光捷联惯导系统棱镜俯仰角，并取平均值，得到校准的激光捷联惯导系统棱镜俯仰角β；
4）所述激光捷联惯导系统的测试设备采集所述激光捷联惯导系统静态输出60～150秒，计算激光捷联惯导系统X向加速度计调平角θx：
θx=△Ax/g*180/                                               
Figure 2013104467282100002DEST_PATH_IMAGE002
*3600，
其中：△Ax为激光捷联惯导系统X向加速度计增量输出1秒均值；
g为标定点重力加速度；
5）计算激光捷联惯导系统棱镜棱线方位安装误差α：
α = β – θx。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明的方法在保证标定精度的同时，简单易行，操作方便，解决了传统方法标定采用加速度计坐标系作为惯导本体坐标系的激光捷联惯导系统时操作复杂的问题，降低了标定成本；本发明的方法能直接标定采用加速度计坐标系作为惯导本体坐标系的激光捷联惯导系统的棱镜棱线方位安装误差，使棱镜方位安装误差标定操作更加快捷。
附图说明
图1为本发明一实施例棱镜摆放示意图。
具体实施方式
本发明的方法如下：
1）将大理石平板或转台水平度调节至1″以内，激光捷联惯导系统整机安装在六面体方箱上（激光捷联惯导系统自身有定位面、能放稳也可以），擦拭方箱（或激光捷联惯导系统）定位面；可以按照图1为棱镜摆放示意图摆放激光捷联惯导系统；
2）将激光捷联惯导系统通电，架设好自准值经纬仪，使自准值经纬仪高度与激光捷联惯导系统棱镜高度一致，并使自准值所述经纬仪瞄准激光捷联惯导系统棱镜；
3）自准值经纬仪读取所述激光捷联惯导系统棱镜俯仰角三次，记录自准直经纬仪每次读取的激光捷联惯导系统棱镜俯仰角，并取平均值，得到校准的激光捷联惯导系统棱镜俯仰角β；
4）激光捷联惯导系统的测试设备静态测试所述激光捷联惯导系统其中一路加速度计的输出100秒，计算激光捷联惯导系统X向加速度计调平角θx；
5）计算激光捷联惯导系统棱镜棱线方位安装误差α：
α = β – θx。
为了验证该方法的实际使用效果，利用我所某型号两套激光捷联惯导产品进行了棱镜方位安装误差标定实验，利用该方法对棱镜棱线与加速度计坐标系的方位安装误差进行六次标定；利用传统棱镜标定方法标定棱镜棱线与六面体坐标系的方位安装误差，再经过六面体坐标系和加速度计坐标系下加速度计安装误差综合解算得到棱线与加速度计坐标系方位安装误差，共进行六次。对比结果如表1所示。
表1本发明棱镜标定方法与传统棱镜标定方法对比结果
Figure 2013104467282100002DEST_PATH_IMAGE003
从表1中可以看出，本发明标定方法具有与传统标定方法相当的精度,且本发明方法极差稍小于传统方法。 

Claims (4)

1.一种激光捷联惯导系统棱镜棱线方位安装误差标定方法，其特征在于，该方法为：
1）将大理石平板或转台水平度调节至1″以内，将激光捷联惯导系统放置在所述大理石平板或转台上；
2）将激光捷联惯导系统通电，架设好自准值经纬仪，使自准值经纬仪高度与所述激光捷联惯导系统棱镜高度一致，并使自准值所述经纬仪瞄准所述激光捷联惯导系统棱镜；
3）自准值经纬仪读取所述激光捷联惯导系统棱镜俯仰角三次以上，记录自准直经纬仪每次读取的激光捷联惯导系统棱镜俯仰角，并取平均值，得到校准的激光捷联惯导系统棱镜俯仰角β；
4）所述激光捷联惯导系统的测试设备采集所述激光捷联惯导系统静态输出60～150秒，计算激光捷联惯导系统X向加速度计调平角θx；
θx=△Ax/g*180/                                               
Figure 2013104467282100001DEST_PATH_IMAGE002
*3600，
其中：△Ax为激光捷联惯导系统X向加速度计增量输出1秒均值；
g为标定点重力加速度；
5）计算激光捷联惯导系统棱镜棱线方位安装误差α：
α = β – θx。
2.根据权利要求1所述的激光捷联惯导系统棱镜棱线方位安装误差标定方法，其特征在于，所述步骤1）中，所述激光捷联惯导系统的定位面与所述大理石平板或转台接触。
3.根据权利要求1所述的激光捷联惯导系统棱镜棱线方位安装误差标定方法，其特征在于，所述步骤1）中，所述激光捷联惯导系统安装在六面体方箱上，所述六面体方箱放置在所述大理石平板或转台上。
4.根据权利要求1～3之一所述的激光捷联惯导系统棱镜棱线方位安装误差标定方法，其特征在于，所述步骤3）中，所述自准值经纬仪读取所述激光捷联惯导系统棱镜俯仰角三次。
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