CN113465570A - 一种基于高精度imu的气浮台初始对准方法及系统 - Google Patents

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CN113465570A CN202110674031.5A CN202110674031A CN113465570A CN 113465570 A CN113465570 A CN 113465570A CN 202110674031 A CN202110674031 A CN 202110674031A CN 113465570 A CN113465570 A CN 113465570A
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Abstract

本发明公开了一种基于高精度IMU的气浮台初始对准方法及系统，其中，该方法包括如下步骤：定义坐标系；根据地球自转角速度和气浮台所处地理经纬度得到惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵；根据陀螺传感输出四元数得到本体系到基座惯性坐标系的姿态变换矩阵；根据双矢量定姿原理得到基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵；根据惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵、本体系到基座惯性坐标系的姿态变换矩阵和基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵得到本体坐标系到东北坐标系的姿态变换矩阵；根据本体坐标系到东北坐标系的姿态变换矩阵得到陀螺的输出和加速度计的输出。本发明能够实现气浮台本体系相对基准系初始姿态的确定。

Description

一种基于高精度IMU的气浮台初始对准方法及系统
技术领域
本发明属于航天器地面物理仿真试验验证技术领域，尤其涉及一种基于高精度IMU的气浮台初始对准方法及系统。
背景技术
航天器自主交会对接是空间在轨服务任务的重要环节，自主对接任务涉及对接机构、光学成像敏感器、控制系统等一系列关键环节，为了验证机构和控制策略的可靠性，必须对航天器自主交会对接整个过程进行地面全物理仿真验证。
气浮方式是航天领域全物理仿真试验中主要的重力卸载方式。气浮台是地面测量、导航、控制等全物理仿真试验的核心部件，是整个地面仿真器的支持部分。地面物理试验首先需要确定气浮台本体系相对基准系初始姿态，从而为姿态控制提供精确姿态测量输入。传统的解决方案一般采用室内高精度测量系统，如室内GPS测量系统，作为一种复杂的多站交会精密测量系统，室内GPS测量系统虽然测量范围大、精度较高，但是其也具有稳定性差，操作难度大、成本高的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出了一种基于高精度IMU的气浮台初始对准方法，能够实现气浮台本体系相对基准系初始姿态的确定，该方法工程可行，操作简便快捷，有推广价值。
本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种基于高精度IMU的气浮台初始对准方法，所述方法包括如下步骤：步骤S1：定义惯性坐标系、地球固连坐标系、东北天坐标系、平台系、本体系和基座惯性坐标系；步骤S2：根据地球自转角速度和气浮台所处地理经纬度得到惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵；步骤S3：根据陀螺传感输出四元数得到本体系到基座惯性坐标系的姿态变换矩阵；步骤S4：根据双矢量定姿原理得到基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵；步骤S5：根据惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵、本体系到基座惯性坐标系的姿态变换矩阵和基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵得到本体坐标系到东北坐标系的姿态变换矩阵；步骤S6：根据本体坐标系到东北坐标系的姿态变换矩阵得到陀螺的输出和加速度计的输出。
上述基于高精度IMU的气浮台初始对准方法中，在步骤S1中，惯性坐标系OI-XIYIZI为：原点OI在地球质心，基本平面为J2000.0地球平赤道面，OIXI轴在基本平面内指向J2000.0平春分点，OIZI轴垂直基本平面指向北极方向，OIYI轴与OIZI轴、OIXI轴垂直并构成右手直角坐标系；
地球固连坐标系OE-XEYEZE为：坐标原点OE为地心，OEZE轴从地心指向地球的平均极CIO(国际习用原点)，OEXE轴在基本平面内指向格林尼治子午圈，OEYE轴与OEZE轴、OEXE轴构成右手直角坐标系；
东北天坐标系On-XnYnZn为：坐标原点On位于地球表面；OnXn轴在过On的当地水平面内，指向正东；OnZn轴垂直于当地水平面，指向上；OnYn轴垂直于OnXn、OnZn轴，三轴构成右手直角坐标系；
平台系为：X轴为平台前向，Y轴垂直于平台向上，Z轴成右手关系；
本体系为：零姿态情况下，各轴与平台系重合；
基座惯性坐标系为：在初始时刻将本体坐标系经惯性凝固后的坐标系。
上述基于高精度IMU的气浮台初始对准方法中，在步骤S2中，惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵
Figure BDA0003120325020000021
为：
Figure BDA0003120325020000022
其中，ωe为地球自转角速度，L为地理纬度，△t为时间步长，上标n对应东北天系，下标i对应惯性坐标系。
上述基于高精度IMU的气浮台初始对准方法中，在步骤S4中，基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵
Figure BDA0003120325020000031
为：
Figure BDA0003120325020000032
其中，
Figure BDA0003120325020000033
为第一时间t1对应的速度矢量，
Figure BDA0003120325020000034
为第一时间t2对应的速度矢量，Vi(t1)为预设的第一矢量，Vi(t2)为预设的第二矢量。
上述基于高精度IMU的气浮台初始对准方法中，在步骤S5中，本体坐标系到东北坐标系的姿态变换矩阵
Figure BDA0003120325020000035
为：
Figure BDA0003120325020000036
其中，
Figure BDA0003120325020000037
为惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵，
Figure BDA0003120325020000038
为本体系到基座惯性坐标系的姿态变换矩阵，
Figure BDA0003120325020000039
为基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵。
上述基于高精度IMU的气浮台初始对准方法中，在步骤S6中，陀螺的输出
Figure BDA00031203250200000310
为：
Figure BDA00031203250200000311
其中，
Figure BDA00031203250200000312
为地球自转角速度在地固系中的表示，
Figure BDA00031203250200000313
为陀螺输出的惯性角速度，
Figure BDA00031203250200000314
为地固系到东北天坐标系，
Figure BDA00031203250200000315
L为地理纬度。
上述基于高精度IMU的气浮台初始对准方法中，在步骤S6中，加速度计的输出
Figure BDA00031203250200000316
为：
Figure BDA00031203250200000317
其中，
Figure BDA0003120325020000041
为重力加速度在东北天系中的表示，
Figure BDA0003120325020000042
为加速度计输出的惯性加速度。
一种基于高精度IMU的气浮台初始对准系统，包括：第一模块，用于定义惯性坐标系、地球固连坐标系、东北天坐标系、平台系、本体系和基座惯性坐标系；第二模块，用于根据地球自转角速度和气浮台所处地理经纬度得到惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵；第三模块，用于根据陀螺传感输出四元数得到本体系到基座惯性坐标系的姿态变换矩阵；第四模块，用于根据双矢量定姿原理得到基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵；第五模块，用于根据惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵、本体系到基座惯性坐标系的姿态变换矩阵和基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵得到本体坐标系到东北坐标系的姿态变换矩阵；第六模块，用于根据本体坐标系到东北坐标系的姿态变换矩阵得到陀螺的输出和加速度计的输出。
上述基于高精度IMU的气浮台初始对准系统中，惯性坐标系OI-XIYIZI为：原点OI在地球质心，基本平面为J2000.0地球平赤道面，OIXI轴在基本平面内指向J2000.0平春分点，OIZI轴垂直基本平面指向北极方向，OIYI轴与OIZI轴、OIXI轴垂直并构成右手直角坐标系；
地球固连坐标系OE-XEYEZE为：坐标原点OE为地心，OEZE轴从地心指向地球的平均极CIO(国际习用原点)，OEXE轴在基本平面内指向格林尼治子午圈，OEYE轴与OEZE轴、OEXE轴构成右手直角坐标系；
东北天坐标系On-XnYnZn为：坐标原点On位于地球表面；OnXn轴在过On的当地水平面内，指向正东；OnZn轴垂直于当地水平面，指向上；OnYn轴垂直于OnXn、OnZn轴，三轴构成右手直角坐标系；
平台系为：X轴为平台前向，Y轴垂直于平台向上，Z轴成右手关系；
本体系为：零姿态情况下，各轴与平台系重合；
基座惯性坐标系为：在初始时刻将本体坐标系经惯性凝固后的坐标系。
上述基于高精度IMU的气浮台初始对准系统中，惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵
Figure BDA0003120325020000051
为：
Figure BDA0003120325020000052
其中，ωe为地球自转角速度，L为地理纬度，△t为时间步长，上标n对应东北天系，下标i对应惯性坐标系。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)本发明通过高精度IMU实现气浮台本体系相对基准系初始姿态的确定，不需要额外的室内高精度测量系统，如GPS、激光等，即可为物理试验提供准确的输入。
(2)本发明需求明确，重复性好、成本较低、使用简便，推广应用前景好，具有很好的市场竞争力。本方法可便捷的拓展到各种平台车、气浮台、转台等大型试验系统的定姿，有利于以后开展各项试验。
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基于高精度IMU的气浮台初始对准方法的示意图。
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基于高精度IMU的气浮台初始对准方法的示意图。如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S1：定义坐标系：
1.惯性坐标系OI-XIYIZI(惯性系i)
原点OI在地球质心，基本平面为J2000.0地球平赤道面，OIXI轴在基本平面内指向J2000.0平春分点，OIZI轴垂直基本平面指向北极方向，OIYI轴与OIZI轴、OIXI轴垂直并构成右手直角坐标系
2.地球固连坐标系OE-XEYEZE(地固系E)
该坐标系与地球固连。坐标原点OE为地心，OEZE轴从地心指向地球的平均极CIO(国际习用原点)，OEXE轴在基本平面内指向格林尼治子午圈，OEYE轴与OEZE轴、OEXE轴构成右手直角坐标系。
3.东北天坐标系On-XnYnZn(东北天系n)
坐标原点On位于地球表面；OnXn轴在过On的当地水平面内，指向正东；OnZn轴垂直于当地水平面，指向上；OnYn轴垂直于OnXn、OnZn轴，三轴构成右手直角坐标系。
4.平台系(记为p系)：
X轴为平台前向，Y轴垂直于平台向上，Z轴成右手关系。平台系本质上为一地固系。
5.本体系(记为b系)：
零姿态情况下，各轴与平台系重合。
6.基座惯性坐标系(记为ib0系)：
在初始时刻将本体坐标系经惯性凝固后的坐标系。
步骤S2：通过地球自转角速度和气浮台所处地理经纬度得到惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵
Figure BDA0003120325020000071
(上标n对应东北天系，下标i对应惯性坐标系)：
Figure BDA0003120325020000072
其中，ωe为地球自转角速度，L为地理纬度，△t为时间步长。
步骤S3：根据陀螺传感输出四元数可以实时计算本体系b到基座惯性坐标系ib0,的姿态变换矩阵
Figure BDA0003120325020000073
(上标ib0对应基座惯性坐标系ib0,，下标b对应本体系)。
步骤S4：利用双矢量定姿原理计算基座惯性坐标系ib0,到惯性坐标系i的姿态变换矩阵
Figure BDA0003120325020000074
1.在i系中，构造两个矢量Vi(t1),Vi(t2)
Figure BDA0003120325020000075
其中，g为地球重力加速度，ωe为地球自转角速度，L为地理纬度，△t为时间步长。
设定Δt＝t1可以得到Vi(t1)，同样设定Δt＝t2可以得到Vi(t2)。
2.在b系中，得到与Vi(t1)，Vi(t2)对应的矢量Vib0(t1)，Vib0(t2)
设定静机座IMU所在点的加速度计测量输出为
Figure BDA0003120325020000076
利用陀螺定姿结果
Figure BDA0003120325020000077
可以得到
Figure BDA0003120325020000078
进行积分得到相应的速度矢量
Figure BDA0003120325020000079
设定时间t＝t1可以得到
Figure BDA00031203250200000710
同样设定时间t＝t2可以得到
Figure BDA00031203250200000711
3.根据双矢量定姿可以得出姿态变换矩阵
Figure BDA0003120325020000081
Figure BDA0003120325020000082
步骤S5：联立步骤S2、步骤S3、步骤S4的姿态变换矩阵，可得本体坐标系到东北坐标系的姿态变换矩阵
Figure BDA0003120325020000083
Figure BDA0003120325020000084
其中，
Figure BDA0003120325020000085
为惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵，
Figure BDA0003120325020000086
为本体系到基座惯性坐标系的姿态变换矩阵，
Figure BDA0003120325020000087
为基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵。
步骤S6：利用外部数据对IMU进行标定。步骤S5的计算结果受到陀螺和加速度计输出的影响。因为
Figure BDA0003120325020000088
的计算需要利用陀螺测量进行积分运算，陀螺常漂、安装偏差以及测量噪声均会对
Figure BDA0003120325020000089
的精度造成影响，在对陀螺的安装位置进行精测的情况下，陀螺的常漂影响最大，积分时间越长，影响越大；
Figure BDA00031203250200000810
需由加速度计测量结果积分得到，加速度计的测量零偏和测量噪声也将对
Figure BDA00031203250200000811
的确定造成影响，加速度计的零偏影响组大，积分时间越长，影响越加显著。因此需要通过外部数据进行IMU的标定和自对准，包括陀螺长漂以及加速度计零漂的估计，从而获得更加准确的气浮台初始对准结果。
1.陀螺长漂估计
在本体系下，陀螺的输出为：
Figure BDA00031203250200000812
其中，
Figure BDA00031203250200000813
为地球自转角速度在地固系中的表示，
Figure BDA00031203250200000814
为陀螺输出的惯性角速度，
Figure BDA00031203250200000815
为地固系到东北天坐标系，
Figure BDA00031203250200000816
L为地理纬度，
Figure BDA0003120325020000091
为外部高精度IMU自对准的结果。
在气浮台姿态部分不动时，
Figure BDA0003120325020000092
在理论上应该为0。如果输出不为0，则是陀螺的常漂和测量误差引起的，统计一段时间内的陀螺输出，求平均，作为陀螺的常漂
Figure BDA0003120325020000093
根据安装矩阵，计算每个陀螺的常漂。
2.加速度计零漂估计
在本体系下，加速度计的输出为：
Figure BDA0003120325020000094
其中，
Figure BDA0003120325020000095
为重力加速度在东北天系中的表示，
Figure BDA0003120325020000096
为加速度计输出的惯性加速度，
Figure BDA0003120325020000097
为外部高精度IMU自对准的结果。
在气浮台位置和姿态部分都不动时，
Figure BDA0003120325020000098
在理论上应该为0。如果输出不为0，则是加速度计的零偏和测量误差引起的，统计一段时间内的加速度计输出，求平均，作为加速度计的零偏。根据安装矩阵，计算每个加速度计的零偏。
利用步骤S6对陀螺长漂以及加速度计零漂的标定结果，修正气浮台初始对准结果，从而获得可应用的结果。
采用上述方法实现初始对准的辨识，首先验证初始对准的重复性能。气浮台保持不动，进行8次初始对准试验。结果如下表
表1 初始对准重复试验
Figure BDA0003120325020000099
Figure BDA0003120325020000101
由以上测试结果可见，8次初始对准结果，三轴最大变化不超过0.14°，可见重复性较好。
通过与光学成像敏感器CRDS测量结果比较进一步试验。分别利用初始对准算法计算出捕获航天器(气浮台模拟)和目标航天器(气浮台模拟)相对于基准系的姿态角，由此可以计算出捕获航天器相对于目标航天器的三轴姿态角。另一方面，利用CRDS测量出捕获航天器相对于目标航天器的三轴姿态角，并与初始对准的姿态角差进行比较，从而可知系统的姿态测量误差的范围。开展两次试验，试验结果如下：
表2 载荷三轴姿态耦合系数标定前后对比
Figure BDA0003120325020000102
由上表可知，IMU自对准结果与CRDS滤波后的三轴姿态值相差最大约0.25°。该值可以看作整个系统姿态测量的一致性误差，考虑到目标航天器的初始对准误差较大，以及系统存在着捕获航天器的初始对准误差和CRDS测量误差、敏感器的安装误差等各个误差，该误差值表明系统的姿态一致性比较好。通过此试验验证了本发明提出的方法的正确性可行性。
本实施例还提供了一种基于高精度IMU的气浮台初始对准系统，包括：第一模块，用于定义惯性坐标系、地球固连坐标系、东北天坐标系、平台系、本体系和基座惯性坐标系；第二模块，用于根据地球自转角速度和气浮台所处地理经纬度得到惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵；第三模块，用于根据陀螺传感输出四元数得到本体系到基座惯性坐标系的姿态变换矩阵；第四模块，用于根据双矢量定姿原理得到基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵；第五模块，用于根据惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵、本体系到基座惯性坐标系的姿态变换矩阵和基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵得到本体坐标系到东北坐标系的姿态变换矩阵；第六模块，用于根据本体坐标系到东北坐标系的姿态变换矩阵得到陀螺的输出和加速度计的输出。
本实施例利用高精度IMU中的加速度计和陀螺的测量，确定气浮台本体系相对基准系的初始姿态。具有重复性好、成本较低、使用简便、适用范围广的特点，可广泛应用于地面物理试验气浮台姿态的初始对准。
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 (10)

1.一种基于高精度IMU的气浮台初始对准方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤S1：定义惯性坐标系、地球固连坐标系、东北天坐标系、平台系、本体系和基座惯性坐标系；
步骤S2：根据地球自转角速度和气浮台所处地理经纬度得到惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵；
步骤S3：根据陀螺传感输出四元数得到本体系到基座惯性坐标系的姿态变换矩阵；
步骤S4：根据双矢量定姿原理得到基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵；
步骤S5：根据惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵、本体系到基座惯性坐标系的姿态变换矩阵和基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵得到本体坐标系到东北坐标系的姿态变换矩阵；
步骤S6：根据本体坐标系到东北坐标系的姿态变换矩阵得到陀螺的输出和加速度计的输出。
2.根据权利要求1所述的基于高精度IMU的气浮台初始对准方法，其特征在于：在步骤S1中，惯性坐标系OI-XIYIZI为：原点OI在地球质心，基本平面为J2000.0地球平赤道面，OIXI轴在基本平面内指向J2000.0平春分点，OIZI轴垂直基本平面指向北极方向，OIYI轴与OIZI轴、OIXI轴垂直并构成右手直角坐标系；
地球固连坐标系OE-XEYEZE为：坐标原点OE为地心，OEZE轴从地心指向地球的平均极CIO(国际习用原点)，OEXE轴在基本平面内指向格林尼治子午圈，OEYE轴与OEZE轴、OEXE轴构成右手直角坐标系；
东北天坐标系On-XnYnZn为：坐标原点On位于地球表面；OnXn轴在过On的当地水平面内，指向正东；OnZn轴垂直于当地水平面，指向上；OnYn轴垂直于OnXn、OnZn轴，三轴构成右手直角坐标系；
平台系为：X轴为平台前向，Y轴垂直于平台向上，Z轴成右手关系；
本体系为：零姿态情况下，各轴与平台系重合；
基座惯性坐标系为：在初始时刻将本体坐标系经惯性凝固后的坐标系。
3.根据权利要求1所述的基于高精度IMU的气浮台初始对准方法，其特征在于：在步骤S2中，惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵Ci n为：
Figure FDA0003120325010000021
其中，ωe为地球自转角速度，L为地理纬度，△t为时间步长，上标n对应东北天系，下标i对应惯性坐标系。
4.根据权利要求1所述的基于高精度IMU的气浮台初始对准方法，其特征在于：在步骤S4中，基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵
Figure FDA0003120325010000022
为：
Figure FDA0003120325010000023
其中，
Figure FDA0003120325010000024
为第一时间t1对应的速度矢量，
Figure FDA0003120325010000025
为第一时间t2对应的速度矢量，Vi(t1)为预设的第一矢量，Vi(t2)为预设的第二矢量。
5.根据权利要求1所述的基于高精度IMU的气浮台初始对准方法，其特征在于：在步骤S5中，本体坐标系到东北坐标系的姿态变换矩阵
Figure FDA0003120325010000026
为：
Figure FDA0003120325010000027
其中，
Figure FDA0003120325010000028
为惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵，
Figure FDA0003120325010000029
为本体系到基座惯性坐标系的姿态变换矩阵，
Figure FDA00031203250100000210
为基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵。
6.根据权利要求1所述的基于高精度IMU的气浮台初始对准方法，其特征在于：在步骤S6中，陀螺的输出
Figure FDA0003120325010000031
为：
Figure FDA0003120325010000032
其中，
Figure FDA0003120325010000033
为地球自转角速度在地固系中的表示，
Figure FDA0003120325010000034
为陀螺输出的惯性角速度，
Figure FDA0003120325010000035
为地固系到东北天坐标系，
Figure FDA0003120325010000036
L为地理纬度。
7.根据权利要求1所述的基于高精度IMU的气浮台初始对准方法，其特征在于：在步骤S6中，加速度计的输出
Figure FDA0003120325010000037
为：
Figure FDA0003120325010000038
其中，
Figure FDA0003120325010000039
为重力加速度在东北天系中的表示，
Figure FDA00031203250100000310
为加速度计输出的惯性加速度。
8.一种基于高精度IMU的气浮台初始对准系统，其特征在于包括：
第一模块，用于定义惯性坐标系、地球固连坐标系、东北天坐标系、平台系、本体系和基座惯性坐标系；
第二模块，用于根据地球自转角速度和气浮台所处地理经纬度得到惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵；
第三模块，用于根据陀螺传感输出四元数得到本体系到基座惯性坐标系的姿态变换矩阵；
第四模块，用于根据双矢量定姿原理得到基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵；
第五模块，用于根据惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵、本体系到基座惯性坐标系的姿态变换矩阵和基座惯性坐标系到惯性坐标系的姿态变换矩阵得到本体坐标系到东北坐标系的姿态变换矩阵；
第六模块，用于根据本体坐标系到东北坐标系的姿态变换矩阵得到陀螺的输出和加速度计的输出。
9.根据权利要求8所述的基于高精度IMU的气浮台初始对准系统，其特征在于：惯性坐标系OI-XIYIZI为：原点OI在地球质心，基本平面为J2000.0地球平赤道面，OIXI轴在基本平面内指向J2000.0平春分点，OIZI轴垂直基本平面指向北极方向，OIYI轴与OIZI轴、OIXI轴垂直并构成右手直角坐标系；
地球固连坐标系OE-XEYEZE为：坐标原点OE为地心，OEZE轴从地心指向地球的平均极CIO(国际习用原点)，OEXE轴在基本平面内指向格林尼治子午圈，OEYE轴与OEZE轴、OEXE轴构成右手直角坐标系；
东北天坐标系On-XnYnZn为：坐标原点On位于地球表面；OnXn轴在过On的当地水平面内，指向正东；OnZn轴垂直于当地水平面，指向上；OnYn轴垂直于OnXn、OnZn轴，三轴构成右手直角坐标系；
平台系为：X轴为平台前向，Y轴垂直于平台向上，Z轴成右手关系；
本体系为：零姿态情况下，各轴与平台系重合；
基座惯性坐标系为：在初始时刻将本体坐标系经惯性凝固后的坐标系。
10.根据权利要求8所述的基于高精度IMU的气浮台初始对准系统，其特征在于：惯性坐标系到东北天系的姿态变换矩阵
Figure FDA0003120325010000041
为：
Figure FDA0003120325010000042
其中，ωe为地球自转角速度，L为地理纬度，△t为时间步长，上标n对应东北天系，下标i对应惯性坐标系。
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