CN110006453A - 一种基于双轴转位机构的mems自主初始对准方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种一种基于双轴转位机构的MEMS自主初始对准方法，在没有磁强计、GPS信息和多普勒计程仪等外界辅助导航信息的条件下，以双轴旋转调制型捷联惯导为基础，设计了适用于MEMS的双轴旋转调制捷联罗经初始对准方法，通过改变双轴转位机构的旋转调制转位方案，缩短MEMS自主初始对准的时间和提高MEMS自主初始对准的精度，从而更快更准地完成MEMS捷联惯性导航系统的初始对准，并且本发明既能在摇摆基座也能在静基座下完成MEMS捷联惯导系统的自主对准。

Description

一种基于双轴转位机构的MEMS自主初始对准方法

技术领域

本发明涉及一种基于双轴转位机构的MEMS自主初始对准方法。

背景技术

初始对准技术是惯性导航系统进入导航的前提，其目的是为惯性导航系统提供准确的初始姿态信息，为惯导系统的惯导解算提供初始条件。惯性器件的精度是影响惯性导航系统成本的主要因素，选用MEMS作为惯性导航系统的惯性器件可以大大降低惯性导航系统的成本。但低成本的MEMS惯性器件陀螺漂移较大，不能感受到地球自转角速度，因此传统的自主初始对准方法不适用于MEMS摇摆基座下的自主初始对准。而采用MEMS双轴旋转调制型捷联罗经对准方法可以完成MEMS的自主初始对准并达到一定的精度要求，通过改变双轴转位机构的旋转调制转位方案，可以有效地缩短MEMS自主初始对准的时间和提高MEMS自主初始对准的精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在没有磁强计、GPS信息和多普勒计程仪等外界辅助导航信息的条件下，通过双轴旋转调制的方式，MEMS能够自主完成初始对准，并通过改变双轴转位机构的旋转调制转位方案，可以有效地缩短MEMS自主初始对准的时间和提高MEMS自主初始对准的精度，并且本发明既能在摇摆基座也能在静基座下完成MEMS捷联惯导系统的自主对准。

本发明的目的是这样实现的：步骤如下：

步骤一：采集MEMS陀螺仪和加速度计数据并进行标定补偿；

步骤二：适用于MEMS的双轴旋转调制算法设计；

步骤三：适用于MEMS的双轴旋转调制型捷联罗经初始对准算法设计；

步骤四：改变双轴转位机构的旋转调制转位方案，缩短MEMS自主初始对准时间并提高MEMS自主初始对准的精度；

步骤五：得到MEMS初始状态。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.步骤二中具体包括：

一个双轴旋转调制周期内的A、B、C、D四个固定位置上，3个陀螺仪常值漂移在载体系上引起的姿态角误差满足：

其中，每个固定位置的停顿时间均为T_s，分别为陀螺仪漂移在载体系x_b轴、y_b轴和z_b轴的投影；

以陀螺仪的其中一个转动周期为例，次序1、3、6、8构成的转动周期内，x、y轴的陀螺仪漂移在载体坐标系平面内呈现出正反各一周的变化规律，在上述的4个转换次序中，陀螺仪漂移在载体系x_b轴的投影在每个转动过程中经过积分作用后为：

式中，分别为陀螺仪漂移在旋转系x_r轴、y_r轴和z_r轴的投影，ω为转位机构的旋转角速度，T_z为转位机构每个转动过程的时间；

得到陀螺仪漂移在载体系y_b轴的投影在每个转动过程中经过积分作用后为：

整周期的积分过程中陀螺仪产生的常值偏差为0，即：

2.步骤三具体包括：

为了使MEMS在摇摆基座下自主地完成初始对准，本发明在双轴旋转调制型捷联惯导的基础上，设计出适用于MEMS的双轴旋转调制捷联罗经初始对准的方法。

捷联罗经水平对准东向通道离散化后为：

式中，k为捷联数学平台的更新次数，k＝1,2,3...；T₀为捷联数学平台的更新时间；δp_Ek为中间变量；ω_cN为北向控制角速率；R_e为地球半径；K_E1，K_E2，K_E3为捷联罗经水平对准东向通道调节参数；

捷联罗经对准北向通道控制方程离散化后为：

式中，δp_Nk为中间变量；ω_cE为东向控制角速率；K_N1，K_N2，K_N3为捷联罗经水平对准北向通道调节参数；

捷联罗经方位对准控制方程离散化后为：

式中，δp_Nk为中间变量；ω_cU为天向控制角速率；K_U1、K_U2、K_U3、K_U4均为捷联罗经方位对准通道调节参数，ω_N＝ω_iecosL，ω_ie为地球自转角速度，L为当地地理纬度。

3.以东向对准通道为例，捷联罗经水平对准通道调节参数如下：

捷联罗经方位对准通道调节参数如下：

式中：σ_level、σ_heading、ξ和分别称为水平通道衰减系数、方位通道衰减系数、阻尼比和舒拉频率，其中阻尼比ξ为设定的常数，阻尼振荡周期T_d为设定的常数，阻尼振荡频率ω_d＝2π/T_d衰减系数

4.步骤四具体包括：

改变双轴旋转调制中转位机构的旋转方案，分别加快转位机构的旋转角速度和减少转位机构的停止时间，减少捷联罗经对准的每一步骤的时间，进而减少双轴旋转调制型MEMS捷联罗经自对准的总时间；

捷联罗经初始对准分为以下四个阶段：

(1)在双轴旋转调制的基础上进行捷联罗经初始对准，该初始对准方法的粗对准过程包括水平粗对准和航向估算两步，精对准过程包括水平再对准和罗经方位对准两步；

(2)水平粗对准：选取一定的水平粗对准过程的时间，在三个姿态角均未知的情况下，将其初始值均设为零并初始化捷联矩阵，由捷联罗经水平对准通道构成水平对准方案；

(3)航向估算：选取一定的航向估算过程的时间，根据航向估算公式得到粗略的航向角，航向估算公式为：

式中，φ_z为航向角，

为减小误差，将ω_cE、ω_cN取平均值，即T为航向估算时间；

(4)水平再对准：选取一定的水平再对准时间，经过(3)后，数学平台中的水平误差角可能变大，需重新进行水平对准；

(5)罗经方位对准：选取一定的罗经方位对准时间，同时实施水平对准和罗经方位对准的算法，在保证水平对准精度的条件下进行罗经方位对准，达到方位对准的目标。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明涉及的是一种基于双轴转位机构的MEMS自主初始对准方法。在双轴旋转调制的基础上，设计了适用于MEMS的捷联罗经初始对准方法。通过双轴旋转调制技术抑制了惯性器件常值误差造成的对准误差，通过捷联罗经初始对准方法完成MEMS的自主初始对准，通过加快转位机构的旋转角速度和减少转位机构的停止时间，可以有效地缩短初始对准时间，并且本发明既能在摇摆基座也能在静基座下完成MEMS捷联惯导系统的自主对准。

本发明的实验条件如下：MEMS惯性器件ADIS16488A完成数据采集，高精度三轴转台SGT-8完成双轴旋转调制转位机构的转位次序，转位机构测角装置的角度测量和MEMS初始姿态角的参考。陀螺仪和加速度计经过标定补偿后输出。初始纬度为45.7796°N，初始经度为126.6705°E，初始姿态真实值分别为10°、10°、30°，三轴摇摆幅度分别为5°，三轴摇摆周期分别为10s。

具体实验内容如下：第一，验证本发明的初始对准方法可以完成摇摆基座下MEMS的自主对准，本发明称之为长转停时间实验；第二，验证在摇摆基座的条件下，同转停时间比下，减少转停时间，加快转位机构旋转，可以缩短初始对准时间，本发明称之为短转停时间实验；第三，验证在摇摆基座的条件下，改变转停时间比，减少转位机构停止时间，可以缩短初始对准时间，本发明称之为短停止时间实验；第四，验证本发明的方法既可以在摇摆基座也可以在静基座下完成MEMS的自主对准；第五，验证本发明提出的缩短初始对准时间的方法既适用于摇摆基座，也适用于静基座。

每个实验的条件设定如下表所示。

注：1)实验1为摇摆基座下长转停时间实验；

2)实验2为摇摆基座下短转停时间实验；

3)实验3为摇摆基座下短停止时间实验。

本发明提出的MEMS摇摆基座下自主对准长转停时间实验的实验结果图如附图8所示，其中图8右侧为左侧30min-50min对准结果的局部放大图，图8初始对准实验结果为：纵摇误差角为0.1129°，横摇误差角为-0.197°，方位误差角为1.474°。若要同条件下缩短初始对准时间，进行20min实验验证，其中水平粗对准时间为5min，航向估算时间为5min，水平再对准时间为5min，罗经方位对准时间为5min，实验结果图如附图9所示，由图9实验结果可以看出，方位误差角在20min未收敛，说明在长转停时间的条件下，进一步缩短初始对准时间的方法不可行。

在双轴旋转调制的基础上，本发明提出的短转停时间实验的实验结果如附图10所示，其中图10右侧为左侧15min-20min对准结果的局部放大图，图10初始对准实验结果为：纵摇误差角为-0.003°，横摇误差角为0.158°，方位误差角为0.7922°。若要在短转停时间的条件下进一步缩短初始对准时间，进行15min实验验证，其中水平粗对准时间为3min，方位角估算时间为3min，水平再对准时间为3min，罗经方位对准时间为6min。实验结果图如附图11所示，其中图11右侧为左侧9min-15min对准结果的局部放大图。由图11实验结果可以看出，方位误差角在15min未收敛，说明在加快转位机构旋转和减少转停时间的基础上，进一步缩短初始对准时间的方法不可行。

前面的实验转停时间比均为1：5，在加快转位机构旋转和减少转停时间的基础上，本发明提出了通过减少转位机构停止时间的方法进一步缩短初始对准时间，实验结果图如下图12所示，其中图12右侧为左侧9min-15min对准结果的局部放大图，图12初始对准实验结果为：纵摇误差角为0.012°，横摇误差角为0.062°，方位误差角为0.4925°。

本发明提出的初始对准方法也适用于静基座，下面对该方法进行静基座下实验验证，静基座下短停止时间实验条件设定与摇摆基座下短停止时间实验条件设定相同，不同之处在于载体的摇摆幅度设为0。实验结果图如下图13所示，其中图13右侧为左侧9min-15min对准结果的局部放大图。图13初始对准实验结果为：纵摇误差角为0.007°，横摇误差角为0.057°，方位误差角为0.4798°

综上，本发明提出了基于双轴旋转调制的MEMS捷联罗经自主对准的方法，针对该方法对准时间长这一问题，提出了缩短初始对准时间的方法，并进行了有效的实验验证。实验对准结果可以得到如下结论：本发明提出的方法通过减少双轴旋转调制的停止时间和增大双轴旋转调制的转停时间比，可以有效地缩短初始对准时间，并且既可在摇摆基座也可在静基座下完成MEMS捷联惯导系统的自主对准，实验结果均满足MEMS捷联惯导系统初始对准的精度要求。

附图说明

图1为标定补偿前后的MEMS陀螺仪输出；

图2为标定补偿前后的MEMS加速度计输出；

图3为双轴旋转调制方案示意图；

图4为16次序双轴转动方案转动过程图；

图5为16次序双轴转动方案转动过程简图；

图6为捷联罗经水平对准东向通道原理图；

图7为捷联罗经方位对准原理图；

图8为MEMS摇摆基座自主对准长转停时间实验结果；

图9为MEMS摇摆基座自主对准长转停时间收敛验证；

图10为MEMS摇摆基座自主对准短转停时间实验结果；

图11为MEMS摇摆基座自主对准短转停时间收敛验证；

图12为MEMS摇摆基座自主对准短停止时间实验结果；

图13为MEMS静基座自主对准短停止时间实验结果。

图14为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明在没有磁强计、GPS信息和多普勒计程仪等外界辅助导航信息的条件下，以双轴旋转调制型捷联惯导为基础，设计了适用于MEMS的双轴旋转调制捷联罗经初始对准方法，通过改变双轴转位机构的旋转调制转位方案，缩短MEMS自主初始对准的时间和提高MEMS自主初始对准的精度，从而更快更准地完成MEMS捷联惯性导航系统的初始对准，并且本发明既能在摇摆基座也能在静基座下完成MEMS捷联惯导系统的自主对准。

结合图1至图13，在本发明中，首先进行MEMS陀螺仪和加速度计的标定补偿，然后采用双轴旋转调制技术将MEMS陀螺仪和加速度计的常值误差调制成周期性变化的形式，抑制MEMS常值误差对初始对准精度的不利影响，最后，在双轴旋转调制的基础上，通过改变转位机构的旋转方案，采用捷联罗经的初始对准方法，完成MEMS的自主初始对准，并达到MEMS初始对准精度要求。本发明的具体实施步骤如下：

步骤一：采集MEMS陀螺仪和加速度计数据并进行标定补偿。

步骤二：适用于MEMS的双轴旋转调制算法设计。

步骤三：适用于MEMS的双轴旋转调制型捷联罗经初始对准算法设计。

步骤四：改变双轴转位机构的旋转调制转位方案，缩短MEMS自主初始对准时间并提高MEMS自主初始对准的精度。

本发明的初始对准方法仅用到MEMS陀螺仪、MEMS加速度计和双轴转位机构即可完成MEMS的自主初始对准，通过改变双轴转位机构的旋转调制转位方案，可以有效地缩短MEMS自主初始对准时间并提高MEMS自主初始对准的精度，并且本发明既能在摇摆基座也能在静基座下完成MEMS捷联惯导系统的自主对准。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.步骤一和步骤二具体过程为：

本发明中用到的MEMS陀螺仪和加速度计的数据首先需要对其进行标定补偿，为验证标定模型的正确性，将MEMS陀螺仪和加速度计的输出数据代入标定模型观察结果，标定补偿前后的MEMS陀螺仪和加速度计的输出分别如附图1和附图2所示。

2.步骤二具体过程为：

在捷联惯性导航系统中，增加了转位机构和转位角度测量装置，IMU与可绕载体坐标系周期性旋转的转位机构固连。转位机构带动IMU周期性转动，将惯性器件常值误差调制成周期性变化的形式，消除其对捷联惯性导航系统导航精度的影响。本发明的研究对象是旋转轴与天向陀螺敏感轴和北向陀螺敏感轴重合的双轴旋转调制型捷联惯性导航系统，采取的旋转方案是16次序的对称双轴旋转方案。双轴旋转调制方案示意图如附图3所示。

附图4给出了16次序的双轴转动方案的转动过程图。附图5给出了16次序的双轴转动方案的转动过程简图。下面给出16次序双轴转动方案的旋转调制原理。

以陀螺仪为例，一个双轴旋转调制周期内的A、B、C、D4个固定位置上，3个陀螺仪常值漂移在载体系上引起的姿态角误差必然满足：

其中，每个固定位置的停顿时间均为T_s，分别为陀螺仪漂移在载体系x_b轴、y_b轴和z_b轴的投影。

以陀螺仪的其中一个转动周期为例，次序1、3、6、8构成的转动周期内，x、y轴的陀螺仪漂移在载体坐标系平面内呈现出正反各一周的变化规律。在上述的4个转换次序中，陀螺仪漂移在载体系x_b轴的投影在每个转动过程中经过积分作用后为：

同理，可以得到陀螺仪漂移在载体系y_b轴的投影在每个转动过程中经过积分作用后为：

因此整周期的积分过程中陀螺仪产生的常值偏差为0，即：

其中，每个转动过程的时间均为T_z。

双轴旋转调制方案采用的是IMU的间歇性转停方案。根据上述的计算过程可以得到，IMU静止和转动时，陀螺仪和加速度计三个敏感轴方向的常值偏差，在一个完整的旋转调制周期内积分后结果为零，因此该误差项不再对系统的导航精度产生影响，达到提高导航系统导航精度的目的。

双轴旋转调制方案包括16个转动过程，16个停止过程，他们对应的IMU旋转坐标系与载体坐标系的转换矩阵也不同。以16次序旋转方案的其中第一个转动次序为例，假设初始时刻IMU旋转坐标系与载体坐标系重合，IMU旋转坐标系以角速度ω绕天向轴转动，则t时刻后两者之间的夹角为ωt，他们之间的转换矩阵为：

转动起始时刻坐标系位置关系为：

陀螺仪和加速度计敏感到的是角速度和比力信息在IMU旋转坐标系中的分量，在导航解算时，要将其转换到载体坐标系下解算，相当于对测量结果增加了一次坐标变换。将陀螺仪和加速度计的测量值由r系转换到b系：

IMU旋转坐标系下陀螺和加速度计的量测信息可表示为：

式中，分别表示载体真实运动角速度和比力信息，ε_x、ε_y和ε_z表示陀螺仪输出误差，和表示加速度计输出误差，其中为转台的旋转角速度矢量，

3.步骤三具体过程为：

为了使MEMS在摇摆基座下自主地完成初始对准，本发明在双轴旋转调制型捷联惯导的基础上，设计出适用于MEMS的双轴旋转调制捷联罗经初始对准的方法。

根据附图6，设捷联数学平台的更新时间为T_s，可以得到捷联罗经水平对准东向通道离散化后为

式中k＝1,2,3...，T₀为捷联数学平台的更新时间；δp_Ek为中间变量；ω_cN为北向控制角速率；R_e为地球半径；K_E1，K_E2，K_E3为捷联罗经水平对准东向通道调节参数。

同理捷联罗经对准北向通道控制方程离散化后为：

式中δp_Nk为中间变量；ω_cE为东向控制角速率；K_N1，K_N2，K_N3为捷联罗经水平对准北向通道调节参数。

根据附图7，捷联罗经方位对准控制方程离散化后为：

式中δp_Nk为中间变量；ω_cU为天向控制角速率；K_U1，K_U2，K_U3，K_U4为捷联罗经方位对准通道调节参数，ω_N＝ω_iecosL，ω_ie为地球自转角速度，L为当地地理纬度。

以东向对准通道为例，本文设计的捷联罗经水平对准通道调节参数如下：

本申请设计的捷联罗经方位对准通道调节参数如下：

式中：σ、ξ和分别称为衰减系数、阻尼比和舒拉频率。其中阻尼比ξ为设定的常数，阻尼振荡周期T_d为设定的常数，阻尼振荡频率ω_d＝2π/T_d衰减系数根据经典反馈控制理论和MEMS初始对准的精度要求，本文设计的阻尼比ξ和阻尼振荡周期T_d如下：水平阻尼比ξ_level＝0.707，方位阻尼比ξ_heading＝0.707；水平阻尼振荡周期T_{d_level}＝100s，方位阻尼振荡周期T_{d_heading}＝400s。计算出水平对准通道和方位对准通道的调节参数如下：

4.步骤四具体过程为：

改变双轴旋转调制中转位机构的旋转方案，分别加快转位机构的旋转角速度和减少转位机构的停止时间，相应地减少捷联罗经对准的每一步骤的时间，进而减少双轴旋转调制型MEMS捷联罗经自对准的总时间。

捷联罗经初始对准分为以下四个阶段：

(1)在双轴旋转调制的基础上进行捷联罗经初始对准。该初始对准方法的粗对准过程包括水平粗对准和航向估算两步，精对准过程包括水平再对准和罗经方位对准两步；

(2)水平粗对准：选取一定的水平粗对准过程的时间，在三个姿态角均未知的情况下，将其初始值均设为零并初始化捷联矩阵，由捷联罗经水平对准通道构成水平对准方案。

(3)航向估算：选取一定的航向估算过程的时间，经(2)后，假设方位误差为大误差角。根据航向估算公式得到粗略的航向角。航向估算公式为：

式中，φ_z为航向角，

为减小误差，将ω_cE、ω_cN取平均值，即T为航向估算时间；

(4)水平再对准：选取一定的水平再对准时间，经过(3)后，数学平台中的水平误差角可能变大，需重新进行水平对准。(4)是在航向角误差不大的条件下进行的，为(5)奠定基础；

(5)罗经方位对准：选取一定的罗经方位对准时间，同时实施水平对准和罗经方位对准的算法，在保证水平对准精度的条件下进行罗经方位对准，达到方位对准的目标。

本发明提出了基于双轴旋转调制的MEMS捷联罗经自主对准的方法，针对该方法对准时间长这一问题，本发明提出通过减少双轴旋转调制的停止时间和增大双轴旋转调制的转停时间比，可以有效地缩短初始对准时间，并且既可在摇摆基座也可在静基座下完成MEMS捷联惯导系统的自主对准。

综上，本发明涉及的是一种基于双轴转位机构的MEMS自主初始对准方法。在没有磁强计、GPS信息和多普勒计程仪等外界辅助导航信息的条件下，以双轴旋转调制型捷联惯导为基础，设计了适用于MEMS的双轴旋转调制捷联罗经初始对准方法，通过改变双轴转位机构的旋转调制转位方案，缩短MEMS自主初始对准的时间和提高MEMS自主初始对准的精度，从而更快更准地完成MEMS捷联惯性导航系统的初始对准，并且本发明既能在摇摆基座也能在静基座下完成MEMS捷联惯导系统的自主对准。

Claims (5)

1.一种基于双轴转位机构的MEMS自主初始对准方法，其特征在于：步骤如下：

步骤一：采集MEMS陀螺仪和加速度计数据并进行标定补偿；

步骤二：适用于MEMS的双轴旋转调制算法设计；

步骤三：适用于MEMS的双轴旋转调制型捷联罗经初始对准算法设计；

步骤四：改变双轴转位机构的旋转调制转位方案，缩短MEMS自主初始对准时间并提高MEMS自主初始对准的精度；

步骤五：得到MEMS初始状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于双轴转位机构的MEMS自主初始对准方法，其特征在于：步骤二中具体包括：

一个双轴旋转调制周期内的A、B、C、D四个固定位置上，3个陀螺仪常值漂移在载体系上引起的姿态角误差满足：

其中，每个固定位置的停顿时间均为T_s，分别为陀螺仪漂移在载体系x_b轴、y_b轴和z_b轴的投影；

以陀螺仪的其中一个转动周期为例，次序1、3、6、8构成的转动周期内，x、y轴的陀螺仪漂移在载体坐标系平面内呈现出正反各一周的变化规律，在上述的4个转换次序中，陀螺仪漂移在载体系x_b轴的投影在每个转动过程中经过积分作用后为：

式中，分别为陀螺仪漂移在旋转系x_r轴、y_r轴和z_r轴的投影，ω为转位机构的旋转角速度，T_z为转位机构每个转动过程的时间；

得到陀螺仪漂移在载体系y_b轴的投影在每个转动过程中经过积分作用后为：

整周期的积分过程中陀螺仪产生的常值偏差为0，即：

3.根据权利要求2所述的一种基于双轴转位机构的MEMS自主初始对准方法，其特征在于：步骤三具体包括：

为了使MEMS在摇摆基座下自主地完成初始对准，本发明在双轴旋转调制型捷联惯导的基础上，设计出适用于MEMS的双轴旋转调制捷联罗经初始对准的方法。

捷联罗经水平对准东向通道离散化后为：

式中，k为捷联数学平台的更新次数，k＝1,2,3...；T₀为捷联数学平台的更新时间；δp_Ek为中间变量；ω_cN为北向控制角速率；R_e为地球半径；K_E1，K_E2，K_E3为捷联罗经水平对准东向通道调节参数；

捷联罗经对准北向通道控制方程离散化后为：

式中，δp_Nk为中间变量；ω_cE为东向控制角速率；K_N1，K_N2，K_N3为捷联罗经水平对准北向通道调节参数；

捷联罗经方位对准控制方程离散化后为：

式中，δp_Nk为中间变量；ω_cU为天向控制角速率；K_U1、K_U2、K_U3、K_U4均为捷联罗经方位对准通道调节参数，ω_N＝ω_ie cos L，ω_ie为地球自转角速度，L为当地地理纬度。

4.根据权利要求3所述的一种基于双轴转位机构的MEMS自主初始对准方法，其特征在于：以东向对准通道为例，捷联罗经水平对准通道调节参数如下：

捷联罗经方位对准通道调节参数如下：

式中：σ_level、σ_heading、ξ和分别称为水平通道衰减系数、方位通道衰减系数、阻尼比和舒拉频率，其中阻尼比ξ为设定的常数，阻尼振荡周期T_d为设定的常数，阻尼振荡频率ω_d＝2π/T_d衰减系数

5.根据权利要求3或4所述的一种基于双轴转位机构的MEMS自主初始对准方法，其特征在于：步骤四具体包括：

改变双轴旋转调制中转位机构的旋转方案，分别加快转位机构的旋转角速度和减少转位机构的停止时间，减少捷联罗经对准的每一步骤的时间，进而减少双轴旋转调制型MEMS捷联罗经自对准的总时间；

捷联罗经初始对准分为以下四个阶段：

(1)在双轴旋转调制的基础上进行捷联罗经初始对准，该初始对准方法的粗对准过程包括水平粗对准和航向估算两步，精对准过程包括水平再对准和罗经方位对准两步；

(2)水平粗对准：选取一定的水平粗对准过程的时间，在三个姿态角均未知的情况下，将其初始值均设为零并初始化捷联矩阵，由捷联罗经水平对准通道构成水平对准方案；

(3)航向估算：选取一定的航向估算过程的时间，根据航向估算公式得到粗略的航向角，航向估算公式为：

式中，φ_z为航向角，

为减小误差，将ω_cE、ω_cN取平均值，即T为航向估算时间；

(4)水平再对准：选取一定的水平再对准时间，经过(3)后，数学平台中的水平误差角可能变大，需重新进行水平对准；

(5)罗经方位对准：选取一定的罗经方位对准时间，同时实施水平对准和罗经方位对准的算法，在保证水平对准精度的条件下进行罗经方位对准，达到方位对准的目标。