CN113029192B - 一种获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法,该方法包括如下步骤:计算粗略的陀螺仪零位;计算陀螺仪标度因数;计算陀螺仪安装误差。本发明使得惯性测量装置的全套误差系数均使用同一基准获得,最大限度的保证了陀螺加表坐标系的统一。
Description
技术领域
本发明属于惯性测量技术领域,尤其涉及一种获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法。
背景技术
惯性测量装置是一种陀螺仪和加速度计的组合,一般由符合右手坐标系正交安装的三只陀螺仪和三只加速度计组成。在惯性导航解算姿态速度位置的过程中,因为同时使用陀螺仪和加速度计的数据,陀螺和加速度计的三轴坐标系的统一程度是影响惯性导航精度的一项重要因素。因加速度计的误差系数和陀螺仪的零位误差通常使用带水平和北向基准的大理石平台获取,传统标定方法一般使用速率转台标定惯性测量装置得到陀螺标度因数和安装误差,导致一套惯性测量装置的误差系数采用两套设备获取,两套设备的基准误差不一致导致陀螺、加表的坐标系不同轴。
发明内容
本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供了一种获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法,使得惯性测量装置的全套误差系数均使用同一基准获得,最大限度的保证了陀螺加表坐标系的统一。
本发明目的通过以下技术方案予以实现:一种获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法,所述方法包括如下步骤:(1)将连接有六面体工装的惯性测量装置放置于带有水平基准和北向基准的大理石平台上,惯性测量装置的X-Y-Z轴为天-东-北方位,测量得到天-东-北方位下X轴陀螺角速度、天-东-北方位下Y轴陀螺角速度和天-东-北方位下Z轴陀螺角速度;再将惯性测量装置的X-Y-Z轴以地-东-南方位放置,测量得到地-东-南方位下X轴陀螺角速度、地-东-南方位下Y轴陀螺角速度和地-东-南方位下Z轴陀螺角速度;根据天-东-北方位下X轴陀螺角速度和地-东-南方位下X轴陀螺角速度得到X轴陀螺零位ω0x;根据天-东-北方位下Y轴陀螺角速度和地-东-南方位下Y轴陀螺角速度得到Y轴陀螺零位ω0y;根据天-东-北方位下Z轴陀螺角速度和地-东-南方位下Z轴陀螺角速度得到Z轴陀螺零位ω0z;(2)将惯性测量装置的X-Y-Z轴以地-东-南方位放置,绕X轴正向转动1080°后测量得到X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度根据X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度和X轴陀螺零位得到X轴陀螺正向标度因数/>绕X轴负向转动1080°后测量得到X轴陀螺在负向旋转过程中的角速度/>根据X轴陀螺在负向旋转过程中的角速度和X轴陀螺零位得到X轴陀螺负向标度因数/>(3)将惯性测量装置的X-Y-Z轴以北-地-西方位放置,绕Y轴正向转动1080°后测量得到Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>根据Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度和Y轴陀螺零位得到Y轴陀螺正向标度因数/>绕Y轴负向转动1080°后测量得到Y轴陀螺在负向旋转过程中的角速度/>根据Y轴陀螺在负向旋转过程中的角速度和Y轴陀螺零位得到Y轴陀螺负向标度因数/>(4)将惯性测量装置的X-Y-Z轴以北-东-地方位放置,绕Z轴正向转动1080°后测量得到Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>根据Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度和Z轴陀螺零位得到Z轴陀螺正向标度因数/>绕Z轴负向转动1080°后测量得到Z轴陀螺在负向旋转过程中的角速度/>根据Z轴陀螺在负向旋转过程中的角速度和Z轴陀螺零位得到Z轴陀螺负向标度因数/>(5)当绕X轴正向转动1080°过程中,根据Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>Y轴陀螺零位ω0y、Y轴陀螺正向标度因数X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>X轴陀螺零位ω0x、X轴陀螺正向标度因数/>得到Y轴陀螺相对于X轴的安装误差Fωxy;根据Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>Z轴陀螺零位ω0z、Z轴陀螺正向标度因数/>X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>X轴陀螺零位ω0x、X轴陀螺正向标度因数/>得到Z轴陀螺相对于X轴的安装误差Fωxz;当绕Y轴正向转动1080°过程中,根据Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>Y轴陀螺零位ω0y、Y轴陀螺正向标度因数/>X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>X轴陀螺零位ω0x、X轴陀螺正向标度因数/>得到X轴陀螺相对于Y轴的安装误差/>根据Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>Z轴陀螺零位ω0z、Z轴陀螺正向标度因数/>Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>Y轴陀螺零位ω0y、Y轴陀螺正向标度因数/>得到Z轴陀螺相对于Y轴的安装误差Fωyz;当绕Z轴正向转动1080°过程中,根据X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>X轴陀螺零位ω0x、X轴陀螺正向标度因数/>Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>Z轴陀螺零位ω0z、Z轴陀螺正向标度因数/>得到X轴陀螺相对于Z轴的安装误差Fωzx;根据Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>Y轴陀螺零位ω0y、Y轴陀螺正向标度因数/>Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>Z轴陀螺零位ω0z、Z轴陀螺正向标度因数/>得到Y轴陀螺相对于Z轴的安装误差Fωzy。
上述获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法中,在步骤(1)中,X轴陀螺零位ω0x为:
其中,ω0x为X轴陀螺零位,为天-东-北方位下X轴陀螺角速度,/>为地-东-南方位下X轴陀螺角速度;
Y轴陀螺零位ω0y为:
其中,ω0y为Y轴陀螺零位,为天-东-北方位下Y轴陀螺角速度,/>为地-东-南方位下Y轴陀螺角速度;
Z轴陀螺零位ω0z为:
其中,ω0z为Z轴陀螺零位,为天-东-北方位下Z轴陀螺角速度,/>为地-东-南方位下Z轴陀螺角速度。
上述获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法中,在步骤(2)中,X轴陀螺正向标度因数为:
其中,为X轴陀螺正向标度因数,/>为X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度,Nx +为X轴陀螺在正向旋转过程中输出的数据个数,T为陀螺仪采样时间间隔,ωieu为地球转速在天向的分量;
X轴陀螺负向标度因数为:
其中,为X轴陀螺负向标度因数,/>为X轴陀螺在负向旋转过程中的角速度,Nx-为X轴陀螺在负向旋转过程中输出的数据个数,T为陀螺仪采样时间间隔,ωieu为地球转速在天向的分量。
上述获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法中,在步骤(3)中,Y轴陀螺正向标度因数为:
其中,为Y轴陀螺正向标度因数,/>为Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度,Ny+为Y轴陀螺在正向旋转过程中输出的数据个数,T为陀螺仪采样时间间隔,ωieu为地球转速在天向的分量;
Y轴陀螺负向标度因数为:
其中,为Y轴陀螺负向标度因数,/>为Y轴陀螺在负向旋转过程中的角速度,Ny-为Y轴陀螺在负向旋转过程中输出的数据个数,T为陀螺仪采样时间间隔,ωieu为地球转速在天向的分量。
上述获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法中,在步骤(4)中,Z轴陀螺正向标度因数为:
其中,为Z轴陀螺正向标度因数,/>为Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度,Nz +为Z轴陀螺在旋转正向过程中输出的数据个数,T为陀螺仪采样时间间隔,ωieu为地球转速在天向的分量;
Z轴陀螺负向标度因数为:
其中,为Z轴陀螺负向标度因数,/>为Z轴陀螺在负向旋转过程中的角速度,Nz-为Z轴陀螺在负向旋转过程中输出的数据个数,T为陀螺仪采样时间间隔,ωieu为地球转速在天向的分量。
上述获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法中,在步骤(5)中,Y轴陀螺相对于X轴的安装误差Fωxy为:
其中,Fωxy为Y轴陀螺相对于X轴的安装误差,为X轴在正向旋转过程中的Y轴陀螺的角速度,ωieu为地球转速在北向的分量;
Z轴陀螺相对于X轴的安装误差Fωxz为:
其中,Fωxz为Z轴陀螺相对于X轴的安装误差,为X轴在正向旋转过程中的Z轴陀螺的角速度,ωieu为地球转速在北向的分量。
上述获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法中,在步骤(5)中,X轴陀螺相对于Y轴的安装误差Fωyx为:
其中,Fωyx为X轴陀螺相对于Y轴的安装误差,为Y轴在正向旋转过程中的X轴陀螺的角速度,ωieu为地球转速在北向的分量;
Z轴陀螺相对于Y轴的安装误差Fωyz为:
其中,Fωyz为Z轴陀螺相对于Y轴的安装误差,为Y轴在正向旋转过程中的Z轴陀螺的角速度,ωieu为地球转速在北向的分量。
上述获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法中,在步骤(5)中,X轴陀螺相对于Z轴的安装误差Fωzx为:
其中,Fωzx为X轴陀螺相对于Z轴的安装误差,为Z轴在正向旋转过程中的X轴陀螺的角速度,ωieu为地球转速在北向的分量;
Y轴陀螺相对于Z轴的安装误差Fωzy为:
其中,Fωzy为Y轴陀螺相对于Z轴的安装误差,为Z轴在正向旋转过程中的Y轴陀螺的角速度,ωieu为地球转速在北向的分量。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
本发明通过使用带水平和北向基准的大理石平台来获取陀螺仪的标度因数和安装误差,使得惯性测量装置的全套误差系数均使用同一基准获得,最大限度的保证了陀螺加表坐标系的统一。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1是本发明实施例提供的获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是本发明实施例提供的获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法的流程图。如图1所示,该方法包括如下步骤:
(1)将连接有六面体工装的惯性测量装置放置于带有水平基准和北向基准的大理石平台上,惯性测量装置的X-Y-Z轴为天-东-北方位,测量得到天-东-北方位下X轴陀螺角速度、天-东-北方位下Y轴陀螺角速度和天-东-北方位下Z轴陀螺角速度;
再将惯性测量装置的X-Y-Z轴以地-东-南方位放置,测量得到地-东-南方位下X轴陀螺角速度、地-东-南方位下Y轴陀螺角速度和地-东-南方位下Z轴陀螺角速度;
根据天-东-北方位下X轴陀螺角速度和地-东-南方位下X轴陀螺角速度得到X轴陀螺零位ω0x;根据天-东-北方位下Y轴陀螺角速度和地-东-南方位下Y轴陀螺角速度得到Y轴陀螺零位ω0y;根据天-东-北方位下Z轴陀螺角速度和地-东-南方位下Z轴陀螺角速度得到Z轴陀螺零位ω0z;
(2)将惯性测量装置的X-Y-Z轴以地-东-南方位放置,绕X轴正向转动1080°后测量得到X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度根据X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度和X轴陀螺零位得到X轴陀螺正向标度因数/>绕X轴负向转动1080°后测量得到X轴陀螺在负向旋转过程中的角速度/>根据X轴陀螺在负向旋转过程中的角速度和X轴陀螺零位得到X轴陀螺负向标度因数/>
(3)将惯性测量装置的X-Y-Z轴以北-地-西方位放置,绕Y轴正向转动1080°后测量得到Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度根据Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度和Y轴陀螺零位得到Y轴陀螺正向标度因数/>绕Y轴负向转动1080°后测量得到Y轴陀螺在负向旋转过程中的角速度/>根据Y轴陀螺在负向旋转过程中的角速度和Y轴陀螺零位得到Y轴陀螺负向标度因数/>
(4)将惯性测量装置的X-Y-Z轴以北-东-地方位放置,绕Z轴正向转动1080°后测量得到Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度根据Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度和Z轴陀螺零位得到Z轴陀螺正向标度因数/>绕Z轴负向转动1080°后测量得到Z轴陀螺在负向旋转过程中的角速度/>根据Z轴陀螺在负向旋转过程中的角速度和Z轴陀螺零位得到Z轴陀螺负向标度因数/>
(5)当绕X轴正向转动1080°过程中,根据Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度Y轴陀螺零位ω0y、Y轴陀螺正向标度因数/>X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度X轴陀螺零位ω0x、X轴陀螺正向标度因数/>得到Y轴陀螺相对于X轴的安装误差Fωxy;根据Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>Z轴陀螺零位ω0z、Z轴陀螺正向标度因数X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>X轴陀螺零位ω0x、X轴陀螺正向标度因数/>得到Z轴陀螺相对于X轴的安装误差Fωxz;
当绕Y轴正向转动1080°过程中,根据Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度Y轴陀螺零位ω0y、Y轴陀螺正向标度因数/>X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>X轴陀螺零位ω0x、X轴陀螺正向标度因数/>得到X轴陀螺相对于Y轴的安装误差Fωyx;根据Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>Z轴陀螺零位ω0z、Z轴陀螺正向标度因数/>Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度ωyi、Y轴陀螺零位ω0y、Y轴陀螺正向标度因数/>得到Z轴陀螺相对于Y轴的安装误差Fωyz;
当绕Z轴正向转动1080°过程中,根据X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度X轴陀螺零位ω0x、X轴陀螺正向标度因数/>Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>Z轴陀螺零位ω0z、Z轴陀螺正向标度因数/>得到X轴陀螺相对于Z轴的安装误差Fωzx;根据Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>Y轴陀螺零位ω0y、Y轴陀螺正向标度因数/>Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度/>Z轴陀螺零位ω0z、Z轴陀螺正向标度因数/>得到Y轴陀螺相对于Z轴的安装误差Fωzy。
具体的,本发明的操作步骤如下:
1)将惯性测量装置带六面体工装置于带有水平基准和北向基准的大理石平台上,X-Y-Z轴以天-东-北方位放置,稳测3min,存储三轴角速度数据,再以地-东-南方位放置,稳测3min,存储三轴角速度数据,通过上述两组数据求取三轴陀螺仪各自的粗略零位。
2)将X-Y-Z轴以地-东-南方位放置,绕X轴正向旋转三周(1080度)后恢复地-东-南方位放置,存储三轴角速度数据,绕X轴负向旋转三周(1080度)后恢复地-东-南方位放置,存储三轴角速度数据。
3)将X-Y-Z轴以北-地-西方位放置,绕Y轴正向旋转三周(1080度)后恢复北-地-西方位放置,存储三轴角速度数据,绕Y轴负向旋转三周(1080度)后恢复北-地-西方位方位放置,存储三轴角速度数据。
4)将X-Y-Z轴以北-东-地方位放置,绕Z轴正向旋转三周(1080度)后恢复北-东-地方位放置,存储三轴角速度数据,绕Z轴负向旋转三周(1080度)后恢复北-东-地方位方位放置,存储三轴角速度数据。
上述旋转期间工装与大理石平台水平基准应始终保持接触状态,旋转角速度不能超过陀螺仪的测量范围。最后通过上述测试得到的6组数据计算得出惯性测量装置陀螺仪的标度因数和安装误差。
本发明的计算步骤如下:
1)使用操作步骤1)的数据计算粗略的陀螺仪零位,具体算法如下:
式中:ω0x为X陀螺零位,单位为LSB;为天-东-北方位下X陀螺输出,单位为LSB;/>为地-东-南方位下X陀螺输出,单位为LSB。
式中:ω0y为Y陀螺零位,单位为LSB;为天-东-北方位下Y陀螺输出,单位为LSB;/>为地-东-南方位下Y陀螺输出,单位为LSB。
式中:ω0z为Z陀螺零位,单位为LSB;为天-东-北方位下Z陀螺输出,单位为LSB;/>为地-东-南方位下Z陀螺输出,单位为LSB。
2)使用操作步骤2)、3)、4)的数据,通过计算旋转轴向陀螺的原始数在时间轴上的积分值与实际旋转角度值之比,计算出陀螺的标度因数,在计算实际旋转角度值时扣除地球转速,具体算法如下:
当X轴正向转动1080°过程中,X陀螺正向标度因数计算方法如下:
式中:为X陀螺正向标度因数,单位为LSB/(°/s);/>为X陀螺在正向旋转过程中的输出值,单位为LSB;Nx+为正向旋转过程的X陀螺输出的数据个数,T为陀螺仪采样时间间隔;ωieu为地球转速在天向的分量,单位为°/s。
当X轴负向转动1080°过程中,X陀螺负向标度因数计算方法如下:
式中:为X陀螺负向标度因数,单位为LSB/(°/s);/>为X陀螺在负向旋转过程中的输出值,单位为LSB;N x-为负向旋转过程的X陀螺输出的数据个数,T为陀螺仪采样时间间隔;ωieu为地球转速在天向的分量,单位为°/s。
当Y轴正向转动1080°过程中,Y陀螺正向标度因数计算方法如下:
式中:为Y陀螺正向标度因数,单位为LSB/(°/s);/>为Y陀螺在正向旋转过程中的输出值,单位为LSB;Ny+为正向旋转过程的Y陀螺输出的数据个数,T为陀螺仪采样时间间隔;ωieu为地球转速在天向的分量,单位为°/s。
当Y轴负向转动1080°过程中,Y陀螺负向标度因数计算方法如下:
式中:为Y陀螺负向标度因数,单位为LSB/(°/s);/>为Y陀螺在负向旋转过程中的输出值,单位为LSB;Ny-为负向旋转过程的Y陀螺输出的数据个数,T为陀螺仪采样时间间隔;ωieu为地球转速在天向的分量,单位为°/s。
当Z轴正向转动1080°过程中,Z陀螺正向标度因数计算方法如下:
式中:为Z陀螺正向标度因数,单位为LSB/(°/s);/>为Z陀螺在正向旋转过程中的输出值,单位为LSB;Nz+为正向旋转过程的Z陀螺输出的数据个数,T为陀螺仪采样时间间隔;ωieu为地球转速在天向的分量,单位为°/s。
当Z轴负向转动1080°过程中,Z陀螺负向标度因数计算方法如下:
式中:为Z陀螺负向标度因数,单位为LSB/(°/s);/>为Z陀螺在负向旋转过程中的输出值,单位为LSB;Nz-为负向旋转过程的Z陀螺输出的数据个数,T为陀螺仪采样时间间隔;ωieu为地球转速在天向的分量,单位为°/s。
3)使用操作步骤2)、3)、4)的数据,通过分别计算与转动轴垂直的两个陀螺的原始数在时间轴上的积分值与实际旋转角度值之比,计算出陀螺的安装误差,在计算陀螺的积分角度值时扣除地球转速,具体算法如下:
当X轴正向转动1080°过程中,Y陀螺相对于X轴的安装误差Fωxy计算方法如下:
式中:Fωxy为Y陀螺相对于X轴的安装误差,单位为rad;为X轴在正向旋转过程中的Y轴陀螺的角速度,单位为°/s;ωien为地球转速在北向的分量,单位为°/s。
当X轴正向转动1080°过程中,Z陀螺相对于X轴的安装误差Fωxz计算方法如下:
式中:Fωxz为Z陀螺相对于X轴的安装误差,单位为rad;为X轴在正向旋转过程中的Z轴陀螺的角速度,单位为°/s。
当Y轴正向转动1080°过程中,X陀螺相对于Y轴的安装误差Fωyx计算方法如下:
式中:Fωxy为X陀螺相对于Y轴的安装误差,单位为rad;为Y轴在正向旋转过程中的X轴陀螺的角速度,单位为°/s。
当Y轴正向转动1080°过程中,Z陀螺相对于Y轴的安装误差Fωyz计算方法如下:
式中:Fωyz为Z陀螺相对于Y轴的安装误差,单位为rad,为Y轴在正向旋转过程中的Z轴陀螺的角速度,单位为°/s。
当Z轴正向转动1080°过程中,X陀螺相对于Z轴的安装误差Fωzx计算方法如下:
式中:Fωxy为X陀螺相对于Y轴的安装误差,单位为rad,为Z轴在正向旋转过程中的X轴陀螺的角速度,单位为°/s。
当Z轴正向转动1080°过程中,Y陀螺相对于Z轴的安装误差Fωzy计算方法如下:
式中:Fωzy为Y陀螺相对于Z轴的安装误差,单位为rad;为Z轴在正向旋转过程中的Y轴陀螺的角速度,单位为°/s。
本实施例通过使用带水平和北向基准的大理石平台来获取陀螺仪的标度因数和安装误差,使得惯性测量装置的全套误差系数均使用同一基准获得,最大限度的保证了陀螺加表坐标系的统一。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (8)
1.一种获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)将连接有六面体工装的惯性测量装置放置于带有水平基准和北向基准的大理石平台上,惯性测量装置的X-Y-Z轴为天-东-北方位,测量得到天-东-北方位下X轴陀螺角速度、天-东-北方位下Y轴陀螺角速度和天-东-北方位下Z轴陀螺角速度;
再将惯性测量装置的X-Y-Z轴以地-东-南方位放置,测量得到地-东-南方位下X轴陀螺角速度、地-东-南方位下Y轴陀螺角速度和地-东-南方位下Z轴陀螺角速度;
根据天-东-北方位下X轴陀螺角速度和地-东-南方位下X轴陀螺角速度得到X轴陀螺零位;根据天-东-北方位下Y轴陀螺角速度和地-东-南方位下Y轴陀螺角速度得到Y轴陀螺零位;根据天-东-北方位下Z轴陀螺角速度和地-东-南方位下Z轴陀螺角速度得到Z轴陀螺零位;
(2)将惯性测量装置的X-Y-Z轴以地-东-南方位放置,绕X轴正向转动1080°后测量得到X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度,根据X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度和X轴陀螺零位得到X轴陀螺正向标度因数;绕X轴负向转动1080°后测量得到X轴陀螺在负向旋转过程中的角速度,根据X轴陀螺在负向旋转过程中的角速度和X轴陀螺零位得到X轴陀螺负向标度因数;
(3)将惯性测量装置的X-Y-Z轴以北-地-西方位放置,绕Y轴正向转动1080°后测量得到Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度,根据Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度和Y轴陀螺零位得到Y轴陀螺正向标度因数;绕Y轴负向转动1080°后测量得到Y轴陀螺在负向旋转过程中的角速度,根据Y轴陀螺在负向旋转过程中的角速度和Y轴陀螺零位得到Y轴陀螺负向标度因数;
(4)将惯性测量装置的X-Y-Z轴以北-东-地方位放置,绕Z轴正向转动1080°后测量得到Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度,根据Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度和Z轴陀螺零位得到Z轴陀螺正向标度因数;绕Z轴负向转动1080°后测量得到Z轴陀螺在负向旋转过程中的角速度,根据Z轴陀螺在负向旋转过程中的角速度和Z轴陀螺零位得到Z轴陀螺负向标度因数;
(5)当绕X轴正向转动1080°过程中,根据Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度、Y轴陀螺零位、Y轴陀螺正向标度因数、X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度、X轴陀螺零位、X轴陀螺正向标度因数得到Y轴陀螺相对于X轴的安装误差;根据Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度、Z轴陀螺零位、Z轴陀螺正向标度因数、X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度、X轴陀螺零位、X轴陀螺正向标度因数得到Z轴陀螺相对于X轴的安装误差;
当绕Y轴正向转动1080°过程中,根据Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度、Y轴陀螺零位、Y轴陀螺正向标度因数、X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度、X轴陀螺零位、X轴陀螺正向标度因数得到X轴陀螺相对于Y轴的安装误差;根据Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度、Z轴陀螺零位、Z轴陀螺正向标度因数、Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度、Y轴陀螺零位、Y轴陀螺正向标度因数得到Z轴陀螺相对于Y轴的安装误差;
当绕Z轴正向转动1080°过程中,根据X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度、X轴陀螺零位、X轴陀螺正向标度因数、Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度、Z轴陀螺零位、Z轴陀螺正向标度因数得到X轴陀螺相对于Z轴的安装误差;根据Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度、Y轴陀螺零位、Y轴陀螺正向标度因数、Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度、Z轴陀螺零位、Z轴陀螺正向标度因数得到Y轴陀螺相对于Z轴的安装误差。
2.根据权利要求1所述的获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法,其特征在于:在步骤(1)中,X轴陀螺零位ω0x为:
其中,ω0x为X轴陀螺零位,为天-东-北方位下X轴陀螺角速度,/>为地-东-南方位下X轴陀螺角速度;
Y轴陀螺零位ω0y为:
其中,ω0y为Y轴陀螺零位,为天-东-北方位下Y轴陀螺角速度,/>为地-东-南方位下Y轴陀螺角速度;
Z轴陀螺零位ω0z为:
其中,ω0z为Z轴陀螺零位,为天-东-北方位下Z轴陀螺角速度,/>为地-东-南方位下Z轴陀螺角速度。
3.根据权利要求2所述的获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法,其特征在于:在步骤(2)中,X轴陀螺正向标度因数为:
其中,为X轴陀螺正向标度因数,/>为X轴陀螺在正向旋转过程中的角速度,Nx+为X轴陀螺在正向旋转过程中输出的数据个数,T为陀螺仪采样时间间隔,ωieu为地球转速在天向的分量;
X轴陀螺负向标度因数为:
其中,为X轴陀螺负向标度因数,/>为X轴陀螺在负向旋转过程中的角速度,Nx-为X轴陀螺在负向旋转过程中输出的数据个数,T为陀螺仪采样时间间隔,ωieu为地球转速在天向的分量。
4.根据权利要求3所述的获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法,其特征在于:在步骤(3)中,Y轴陀螺正向标度因数为:
其中,为Y轴陀螺正向标度因数,/>为Y轴陀螺在正向旋转过程中的角速度,Ny+为Y轴陀螺在正向旋转过程中输出的数据个数,T为陀螺仪采样时间间隔,ωieu为地球转速在天向的分量;
Y轴陀螺负向标度因数为:
其中,为Y轴陀螺负向标度因数,/>为Y轴陀螺在负向旋转过程中的角速度,Ny-为Y轴陀螺在负向旋转过程中输出的数据个数,T为陀螺仪采样时间间隔,ωieu为地球转速在天向的分量。
5.根据权利要求4所述的获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法,其特征在于:在步骤(4)中,Z轴陀螺正向标度因数为:
其中,为Z轴陀螺正向标度因数,/>为Z轴陀螺在正向旋转过程中的角速度,Nz+为Z轴陀螺在旋转正向过程中输出的数据个数,T为陀螺仪采样时间间隔,ωieu为地球转速在天向的分量;
Z轴陀螺负向标度因数为:
其中,为Z轴陀螺负向标度因数,/>为Z轴陀螺在负向旋转过程中的角速度,Nz-为Z轴陀螺在负向旋转过程中输出的数据个数,T为陀螺仪采样时间间隔,ωieu为地球转速在天向的分量。
6.根据权利要求5所述的获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法,其特征在于:在步骤(5)中,Y轴陀螺相对于X轴的安装误差Fωxy为:
其中,Fωxy为Y轴陀螺相对于X轴的安装误差,为X轴在正向旋转过程中的Y轴陀螺的角速度,ωieu为地球转速在北向的分量;
Z轴陀螺相对于X轴的安装误差Fωxz为:
其中,Fωxz为Z轴陀螺相对于X轴的安装误差,为X轴在正向旋转过程中的Z轴陀螺的角速度,ωieu为地球转速在北向的分量。
7.根据权利要求5所述的获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法,其特征在于:在步骤(5)中,X轴陀螺相对于Y轴的安装误差Fωyx为:
其中,Fωyx为X轴陀螺相对于Y轴的安装误差,为Y轴在正向旋转过程中的X轴陀螺的角速度,ωieu为地球转速在北向的分量;
Z轴陀螺相对于Y轴的安装误差Fωyz为:
其中,Fωyz为Z轴陀螺相对于Y轴的安装误差,为Y轴在正向旋转过程中的Z轴陀螺的角速度,ωieu为地球转速在北向的分量。
8.根据权利要求5所述的获取光纤惯性测量装置陀螺仪参数的方法,其特征在于:在步骤(5)中,X轴陀螺相对于Z轴的安装误差Fωzx为:
其中,Fωzx为X轴陀螺相对于Z轴的安装误差,为Z轴在正向旋转过程中的X轴陀螺的角速度,ωieu为地球转速在北向的分量;
Y轴陀螺相对于Z轴的安装误差Fωzy为:
其中,Fωzy为Y轴陀螺相对于Z轴的安装误差,为Z轴在正向旋转过程中的Y轴陀螺的角速度,ωieu为地球转速在北向的分量。
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