CN110987022A - 一种基于卫星测姿测向技术的惯性设备校靶方法 - Google Patents

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徐允鹤
岳淼
刘征
张冬
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Abstract

本申请提供了一种基于卫星测姿侧向技术的惯导设备校靶方法，利用卫星载波相位测向技术和相应改进工艺实施步骤结合，以测量出飞机的真实航向、姿态信息，用于修正飞机的惯性设备的航向、横滚、俯仰偏差，达到惯性设备校靶的目的。本申请相比于传统校靶方式需要飞机架水平，飞机前面需要立靶板，校靶夹具需要伸出一个支臂，这些工艺流程和工具均会引入误差，降低了校靶精度，而申请利用卫星测姿测向技术进行校靶，飞机不再需要架水平、不需要立靶板，校靶夹具不需要伸出一个支臂，因此省略了这些环节和工具带来的误差，使惯性设备航向输出准确，未出现传统校靶方式带来的因精度不够重复校靶工作。

Description

一种基于卫星测姿测向技术的惯性设备校靶方法
技术领域
本申请属于导航技术领域，特别涉及一种基于卫星测姿测向技术的惯性设备校靶方法。
背景技术
传统惯性设备校靶方式是将飞机架水平，在飞机前方树立靶板，利用校靶夹具支臂的激光笔投射到靶板上的光点，测量出其与理论点之间的偏差，通过计算求得惯性设备航向安装偏差，通过倾斜仪测量飞机横滚、俯仰值，得到姿态偏差。传统方式因工艺流程复杂，导致人力物力消耗较大、工作时间较长。同时会引入很多误差源，影响校靶测量精度。
发明内容
本申请的目的是提供了一种基于卫星测姿测向技术的惯性设备校靶方法，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。
本申请的技术方案是：一种基于卫星测姿测向技术的惯性设备校靶方法，所述校靶方法包括：
S1、将飞机摆放于室外，周围无遮挡，适于卫星测向设备搜星；
S2、选取飞机前后两个点A和B；
S3、在飞机附近选取两点C和D，用于架设基于卫星的航向测量设备的卫星天线，其中，两点C和D之间距离大于10m以上；
S4、测量飞机上两点连线L1与地面两点间L2的夹角α3；
S5、利用基于卫星的航向测量设备测量地面两点间连线与真北的夹角α2；
S6、根据夹角α2和夹角α3求得飞机的真实航向角α1；
S7、采集惯性设备输出的航向角α4；
S8、根据航向角α4与真实航向角α1之间的差值求得航向角校靶补偿参数；
S9、通过校靶参数装订设备将所述航向角校靶补偿参数补偿到飞机的惯性设备中实现惯性设备校靶。
在本申请中，选取的飞机前后两个点α和B的连线与飞机垂直对称面平行。
在本申请中，所述夹角α3通过全站仪测量得到。
在本申请中，所述真实航向角α1通过多次测量求均值得到。
在本申请中，所述航向角α4通过多次采集求均值得到。
本申请相比于传统校靶方式需要飞机架水平，飞机前面需要立靶板，校靶夹具需要伸出一个支臂，这些工艺流程和工具均会引入误差，降低了校靶精度，而申请利用卫星测姿测向技术进行校靶，飞机不再需要架水平、不需要立靶板，校靶夹具不需要伸出一个支臂，因此省略了这些环节和工具带来的误差，使惯性设备航向输出准确，未出现传统校靶方式带来的因精度不够重复校靶工作。
附图说明
为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为本申请中的惯性设备校靶方法流程图。
图2为本申请中的卫星测向设备测量天线间连线与真北夹角示意图。
图3为本申请中的全站仪测量飞机轴与天线间连线的夹角示意图。
图4为本申请中的载机航向定义示意图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
本申请的目的是利用卫星载波相位测向技术和相应改进工艺实施步骤结合，以测量出飞机的真实航向、姿态信息，用于修正飞机的惯性设备的航向、横滚、俯仰偏差，达到惯性设备校靶的目的。
本申请的核心在于精确测量飞机真实航向、横滚、俯仰，与载机惯性设备输出航向、横滚、俯仰值(可通过多次测量后求均值)求差，得到参数即为惯性设备校靶偏差，同时将此偏差量装订到惯性设备校靶补偿参数中，具体实现步骤包括，如图1所示：
S1、将飞机摆放于室外，周围无遮挡，适于卫星测向设备搜星；
S2、选取飞机前后两个点(A、B)，其中两个点(A、B)的连线与飞机垂直对称面平行，如图4所示；
S3、在飞机附近选取两点(C、D)，架设基于卫星的航向测量设备的卫星天线，要求两点之间距离大于10m以上(基线越长，精度越高)，如图2所示；
S4、利用全站仪或其他手段精确测量机上两点连线L1与地面两点间L2夹角α3，如图3所示；
S5、利用基于卫星的航向测量设备精确测量地面两点间连线与真北夹角α2；
S6、由α2和α3通过计算求得飞机的真实航向角α1，其中，真实航向角α1可通过多次测量求均值获得；
S7、采集惯性设备输出的航向角α4，其中，航向角α4可通过多次采集求均值获得；
S8、求出α4与α1之间的差值即为航向角校靶补偿参数；
S9、通过校靶参数装订设备将此参数补偿到飞机惯性设备中。
需要说明的是，横滚角、俯仰角测量方式是将测量用天线分别架设在飞机横轴、纵轴线上，测量飞机真实姿态角信息，后面计算偏差和偏差补偿方式与测向方法一致。
本申请相比于传统校靶方式需要飞机架水平，飞机前面需要立靶板，校靶夹具需要伸出一个支臂，这些工艺流程和工具均会引入误差，降低了校靶精度，而申请利用卫星测姿测向技术进行校靶，飞机不再需要架水平、不需要立靶板，校靶夹具不需要伸出一个支臂，因此省略了这些环节和工具带来的误差，使惯性设备航向输出准确，未出现传统校靶方式带来的因精度不够重复校靶工作。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种基于卫星测姿测向技术的惯性设备校靶方法，其特征在于，所述校靶方法包括：
S1、将飞机摆放于室外，周围无遮挡，适于卫星测向设备搜星；
S2、选取飞机前后两个点A和B；
S3、在飞机附近选取两点C和D，用于架设基于卫星的航向测量设备的卫星天线，其中，两点C和D之间距离大于10m以上；
S4、测量飞机上两点连线L1与地面两点间L2的夹角α3；
S5、利用基于卫星的航向测量设备测量地面两点间连线与真北的夹角α2；
S6、根据夹角α2和夹角α3求得飞机的真实航向角α1；
S7、采集惯性设备输出的航向角α4；
S8、根据航向角α4与真实航向角α1之间的差值求得航向角校靶补偿参数；
S9、通过校靶参数装订设备将所述航向角校靶补偿参数补偿到飞机的惯性设备中实现惯性设备校靶。
2.如权利要求1中所述的基于卫星测姿测向技术的惯性设备校靶方法，其特征在于，选取的飞机前后两个点A和B的连线与飞机垂直对称面平行。
3.如权利要求1中所述的基于卫星测姿测向技术的惯性设备校靶方法，其特征在于，所述夹角α3通过全站仪测量得到。
4.如权利要求1中所述的基于卫星测姿测向技术的惯性设备校靶方法，其特征在于，所述真实航向角α1通过多次测量求均值得到。
5.如权利要求1中所述的基于卫星测姿测向技术的惯性设备校靶方法，其特征在于，所述航向角α4通过多次采集求均值得到。
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