CN108844551B - 一种惯性平台系统陀螺仪动态精度的测试方法 - Google Patents
一种惯性平台系统陀螺仪动态精度的测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108844551B CN108844551B CN201810579319.2A CN201810579319A CN108844551B CN 108844551 B CN108844551 B CN 108844551B CN 201810579319 A CN201810579319 A CN 201810579319A CN 108844551 B CN108844551 B CN 108844551B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frame angle
- gyroscope
- platform
- drift
- test
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
- G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
- G01C21/16—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
本发明一种惯性平台系统的陀螺仪动态精度的测试方法，能够准确测试在地理坐标系三个方向条件下惯性平台系统陀螺仪漂移的动态精度。本方法首先根据惯性平台系统使用条件设定摇摆幅值和频率；其次，在空间每个方向通过第一次静态综合测试、第一次动态摇摆综合测试、第二次动态摇摆综合测试和第二次静态综合测试，分别测量静态和摇摆条件下平台的各个框架角漂移；最后，对比摇摆状态下和静态条件下框架角漂移，即可计算出惯性平台系统陀螺仪的动态精度。本方法步骤明确，操作简单，易于工程实现，测试精度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种惯性平台系统陀螺仪动态精度的测试方法，属于惯性测试技术领域。
背景技术
系动态精度是评价机械系统动态性能的重要指标，漂移精度试验是测试机械系统动态性能的常用方法。对于惯性平台系统飞行导航状态，由于受到地球转动的影响，平台系统陀螺仪漂移试验过程中平台台体相对基座将随时间发生转动。因此，漂移测试过程中框架角的角速度的输出将受到基座变化的影响，一般的漂移摇摆试验无法直接获得平台系统的动态误差和动态精度。
为了得到惯性平台系统准确的动态误差，需要制定合理地摇摆试验流程，在数据处理中去除由地球自转引起的平台台体姿态变化的角速度输出的变化，从而获得准确的惯性平台系统动态误差。
发明内容
本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种惯性平台系统陀螺仪动态精度的测试方法，通过陀螺仪静态测试和摇摆状态下动态测试分别测量惯性平台系统静态和摇摆状态下的框架角输出，利用陀螺仪静态测试和摇摆状态下框架角漂移斜率输出输出相减，去除摇摆状态下地球自转对台体影响，进而对框架角输出的影响，从而得到惯性平台系统陀螺仪准确的动态误差，确定系统的动态精度。
本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：
一种惯性平台系统陀螺仪动态精度的测试方法，步骤如下：
(1)根据使用条件确定陀螺仪动态精度测试摇摆台所需要施加的摇摆条件，包括频率和幅值；
(2)摇摆台和惯性平台系统顺序上电，启动惯性平台系统；
(3)进行第一次陀螺仪静态漂移测试，得到第一次静态漂移测试结果ωr1；
(4)进行第一次陀螺仪动态漂移测试，得到第一次动态漂移测试结果ωs1；
(5)进行第二次陀螺仪动态漂移测试，得到第二次动态漂移测试结果ωs2；
(6)第二次陀螺仪静态漂移测试，得到第二次静态漂移测试结果ωr2；
(7)计算得到平台陀螺仪动态漂移精度
δωr＝(ωr1+ωr2-ωs1-ωs2)/2。
第一次陀螺仪静态漂移测试、第二次陀螺仪动态漂移测试、第二次陀螺仪动态漂移测试和第二次陀螺仪静态漂移测试中漂移过程的时间不局限于10分钟，但处理数据时需要保持四次测试的框架角漂移时长相同。
所述第一次陀螺仪静态漂移测试的具体过程为：平台各个陀螺仪对应框架角在零位锁定一定时间，使平台各个框架角按地球自转角速度漂移10分钟或以上；存储平台运行过程中各个陀螺仪对应的框架角漂移数据。
所述第一次陀螺仪动态漂移测试的具体过程伟：平台各个陀螺仪对应框架角在零位锁定一定时间后，按照给定条件启动摇摆台，按照步骤(1)中给摇摆台施加摇摆条件8分钟，同时使平台各个框架角按地球自转角速度漂移10分钟或以上；存储平台运行过程中各个陀螺仪对应的框架角漂移数据。
所述第二次陀螺仪动态漂移测试的具体过程为：平台各个陀螺仪对应框架角在零位锁定一定时间后，按照给定条件启动摇摆台，按照步骤(1)中给摇摆台施加摇摆条件8分钟，同时使平台各个框架角按地球自转角速度漂移10分钟以上；存储平台运行过程中各个陀螺仪对应的框架角漂移数据。
所述第二次陀螺仪静态漂移测试的具体过程为：平台各个陀螺仪对应框架角在零位锁定一定时间后，使平台各个框架角按地球自转角速度漂移10分钟以上；存储平台运行过程中各个陀螺仪对应的框架角漂移数据。
本测试方法与现有技术相比的有益效果如下：
(1)、本测试方法给出了一种惯性利用摇摆台测量平台系统陀螺仪漂移精度的测试方法，利用静态综合测试的数据表征平台台体姿态随地球转动的变化，通过摇摆综合测试数据减去静态综合测试数据，能够有效地去除地球自转平台台体姿态变化的影响，实现惯性平台系统陀螺仪动态精度的测量；
(2)、本测试方法步骤明确，操作简单，易于工程实现，测试精度高。
附图说明
图1为本平台系统陀螺仪动态精度测试方法流程图。
图2为摇摆台施加的摇摆幅值和频率。
图3为陀螺仪动态精度与各个框架角摇摆测试的对应关系。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明的具体步骤如下：
(1)、根据使用条件确定摇摆台所需要施加的频率和幅值；
(2)、连接好平台本体和电路箱，将平台本体放置在摇摆台上，根据测量方向将平台及线缆固定在摇摆台上，对线缆留出测试摇摆余量；
(3)、摇摆台和惯性平台系统顺序上电，启动惯性平台系统；
(4)、第一次静态综合测试：平台运行零位锁定程序3分钟，使外环框架角(X轴)、随动环框架角(Y’轴)、台体轴框架角(Z轴)锁定在零位附近，波动不超过25"然后，各个框架角由零位切入随地球自转的角速度转动10分钟，进行平台静漂；存储平台运行过程中X轴、Y’轴、Z轴框架角的漂移曲线
(5)、第一次陀螺漂移综合测试：使外环框架角(X轴)、随动环框架角(Y’轴)、台体轴框架角(Z轴)锁定在零位附近，波动不超过25"，然后，各个框架角 由零位切入随地球自转的角速度转动10分钟，同时启动摇摆台开始摇摆测试，进行平台动漂，摇摆台摇摆8分钟,存储平台运行过程中X轴、Y’轴、 Z轴框架角的漂移曲线；
(6)、第二次陀螺漂移综合测试：使外环框架角(X轴)、随动环框架角(Y’轴)、台体轴框架角(Z轴)锁定在零位附近，波动不超过25"，然后，各个框架角 由零位切入随地球自转的角速度转动，同时启动摇摆台开始摇摆测试，进行平台动漂，摇摆台摇摆8分钟,存储平台运行过程中X轴、Y’轴、Z轴框架角的漂移曲线；分钟(6)、第二次静态综合测试：平台运行零位锁定程序3分钟，使外环框架角(X轴)、随动环框架角(Y’轴)、台体轴框架角(Z轴)锁定在零位附近，波动不超过25"。然后，各个框架角 由零位切入随地球自转的角速度漂移10分钟，进行平台静漂；存储平台运行过程中X轴、Y’轴、Z轴框架角的漂移曲线；
(7)、惯性平台系统和摇摆台顺序断电，结束测试。
(8)、惯性平台系统X陀螺、Y陀螺、Z陀螺分别对应X轴框架角、Y’轴框架角、Z轴框架角的角速度漂移精度。根据本发明所提供的技术方案，惯性平台系统X陀螺、Y陀螺、Z陀螺漂移精度的计算方法如下：
根据测量得到的惯性平台系统陀螺仪对应框架角的动态漂移曲线，得到平台系统陀螺仪动态漂移精度为：
δωr＝(ωr1+ωr2-ωs1-ωs2)/2
其中，ωr1、ωr2、ωs1、ωs2分别为陀螺对应框架角的两次陀螺漂移综合测试和两次静态综合测试的各个框架角的角速度。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。
Claims (2)
1.一种惯性平台系统陀螺仪动态精度的测试方法，其特征在于步骤如下：
(1)根据使用条件确定陀螺仪动态精度测试摇摆台所需要施加的摇摆条件，包括频率和幅值；
(2)摇摆台和惯性平台系统顺序上电，启动惯性平台系统；
(3)进行第一次陀螺仪静态漂移测试：平台运行零位锁定程序3分钟，使外环框架角、随动环框架角、台体轴框架角锁定在零位附近，波动不超过25"然后，各个框架角 由零位切入随地球自转的角速度转动10分钟，进行平台静漂，得到第一次静态漂移测试结果ωr1，所述ωr1为三维矢量，是外环框架角、随动环框架角、台体轴框架角各自的静态漂移结果；
(4)进行第一次陀螺仪动态漂移测试：使外环框架角、随动环框架角、台体轴框架角锁定在零位附近，波动不超过25"，然后，各个框架角 由零位切入随地球自转的角速度转动，同时启动摇摆台开始摇摆测试，进行平台动漂，摇摆台摇摆8分钟,各个框架角 由零位切入随地球自转的角速度转动10分钟，进行平台动漂，得到第一次动态漂移测试结果ωs1，所述ωs1为三维矢量，是外环框架角、随动环框架角、台体轴框架角各自的动态漂移结果；
(5)进行第二次陀螺仪动态漂移测试：使外环框架角、随动环框架角、台体轴框架角锁定在零位附近，波动不超过25"，然后，各个框架角 由零位切入随地球自转的角速度转动，同时启动摇摆台开始摇摆测试，进行平台动漂，摇摆台摇摆8分钟，各个框架角 由零位切入随地球自转的角速度转动10分钟，得到第二次陀螺仪动态漂移测试结果ωs2，所述ωs2为三维矢量，是外环框架角、随动环框架角、台体轴框架角各自的动态漂移结果；
(6)进行第二次陀螺仪静态漂移测试：平台运行零位锁定程序3分钟，使外环框架角、随动环框架角、台体轴框架角锁定在零位附近，波动不超过25"， 然后，各个框架角 由零位切入随地球自转的角速度漂移10分钟，进行平台静漂；进行第二次陀螺仪静态漂移测试，得到第二次静态漂移测试结果ωr2；所述ωr2为三维矢量，是外环框架角、随动环框架角、台体轴框架角各自的静态漂移结果；
(7)计算得到平台陀螺仪动态漂移精度
δωr＝(ωr1+ωr2-ωs1-ωs2)/2。
2.根据权利要求1所述的一种惯性平台系统陀螺仪动态精度的测试方法，其特征在于：第一次陀螺仪静态漂移测试、第二次陀螺仪动态漂移测试、第二次陀螺仪动态漂移测试和第二次陀螺仪静态漂移测试中漂移过程的时间不局限于10分钟，但处理数据时需要保持四次测试的框架角漂移时长相同。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810579319.2A CN108844551B (zh) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | 一种惯性平台系统陀螺仪动态精度的测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810579319.2A CN108844551B (zh) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | 一种惯性平台系统陀螺仪动态精度的测试方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108844551A CN108844551A (zh) | 2018-11-20 |
| CN108844551B true CN108844551B (zh) | 2021-02-09 |
Family
ID=64211382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810579319.2A Active CN108844551B (zh) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | 一种惯性平台系统陀螺仪动态精度的测试方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108844551B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111947684B (zh) * | 2020-07-20 | 2022-08-12 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种基于重力矢量测量的惯性平台摇摆动态精度测试方法 |
| CN113654574B (zh) * | 2021-10-19 | 2022-01-25 | 深圳奥斯诺导航科技有限公司 | 高频大推力动态测试摇摆台及其测试方法 |
-
2018
- 2018-06-07 CN CN201810579319.2A patent/CN108844551B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108844551A (zh) | 2018-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106969783B (zh) | 一种基于光纤陀螺惯性导航的单轴旋转快速标定技术 | |
| CN107655493B (zh) | 一种光纤陀螺sins六位置系统级标定方法 | |
| CN105371844B (zh) | 一种基于惯性/天文互助的惯性导航系统初始化方法 | |
| CN106017507B (zh) | 一种用于中低精度的光纤惯组快速标定方法 | |
| CN101514900B (zh) | 一种单轴旋转的捷联惯导系统初始对准方法 | |
| CN104344837B (zh) | 一种基于速度观测的冗余惯导系统加速度计系统级标定方法 | |
| CN109459054B (zh) | 一种基于自准直跟踪的动基座姿态校准方法 | |
| JP2018508007A (ja) | 高精度な光ファイバジャイロ慣性測量装置の標定方法 | |
| CN103900608B (zh) | 一种基于四元数ckf的低精度惯导初始对准方法 | |
| CN109163734B (zh) | 一种基于双轴光纤旋转调制组合导航系统的自主标定方法 | |
| CN110361031B (zh) | 一种基于回溯理论的imu全参数误差快速标定方法 | |
| CN109459008B (zh) | 一种小型中高精度光纤陀螺寻北装置及方法 | |
| CN103900607B (zh) | 一种基于惯性系的旋转式捷联惯导系统转位方法 | |
| CN105136166B (zh) | 一种指定惯导位置精度的捷联惯导系统误差模型仿真方法 | |
| CN108844551B (zh) | 一种惯性平台系统陀螺仪动态精度的测试方法 | |
| CN108917788B (zh) | 一种惯性平台系统加速度计动态精度的测试方法和系统 | |
| CN110806220A (zh) | 一种惯导系统初始对准方法及装置 | |
| CN103940445B (zh) | 一种单轴旋转惯导系统惯性器件误差补偿方法 | |
| CN109084755B (zh) | 一种基于重力视速度与参数辨识的加速度计零偏估计方法 | |
| CN111024128B (zh) | 一种机载光电吊舱光轴稳定状态传递对准方法 | |
| Zhao et al. | Integrated navigation error analysis based on Kalman filter of INS error compensation | |
| CN108803373A (zh) | 一种三轴转台的地速消除方法 | |
| CN105044757A (zh) | 卫星信号遮蔽区域gnss差分与惯性测量组合测图方法 | |
| CN113739806A (zh) | 利用参数识别的惯导系统阻尼方法 | |
| Wu et al. | Research on gyro drift two position calibration method for vehicle strap-down inertial navigation system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |