CN211696434U - 一种具备方位基准快速建立的垂直起竖装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种具备方位基准快速建立的垂直起竖装置。其中，液压起竖支架(2)安装在底部支撑装置(1)尾部上表面；惯性测量装置(3)配备陀螺仪组合(4)和加速度计组合(5)，利用陀螺仪组合(4)和加速度计组合(5)在方位基准快速建立过程中输出视加速度增量和角度增量；加速度计组合(5)靠近陀螺仪组合(4)，加速度计组合(5)安装到惯性测量装置(3)的内台体上；信息处理板(6)安装在惯性测量装置(3)的框架上；惯性测量装置(3)安装在液压起竖支架(2)上，垂直起竖过程中跟随液压起竖支架(2)一起升降。本发明利用垂直起竖过程中的惯性测量信息，缩短方位基准建立时间，抑制外部干扰对方位基准建立的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种垂直起竖装置，特别是一种具备方位基准快速建立的垂直起竖装置。
背景技术
方位基准建立是不同载体用惯性导航系统进入导航状态的前提条件，惯性导航系统的自对准精度将直接影响载体的导航精度；此外，采用方位基准建立技术还能够大大缩短惯性导航系统的准备时间，进而缩短载体的使用准备时间，降低载体对外界环境的依赖程度，是垂直起竖装置研制的一项关键技术。垂直起竖装置在起竖环境下进行建立方位基准，方位基准建立过程中惯性导航系统处于动态环境，惯性测量信息会受到包括风场扰动、底部支撑装置晃动干扰等的影响。因此，垂直起竖装置所采用的方位基准建立方案必须具备较强的抗角运动和线运动干扰性能。
为满足在垂直起竖干扰环境的方位基准快速建立需求，需要进一步优化垂直起竖装置的系统配置，通过复用粗对准与精对准过程的惯性测量数据，缩短基准建立时间；采用最优估计方法抑制角运动和线运动干扰，并通过平滑滤波实时检测惯性测量数据的有效性，进一步提升方位基准建立的抗扰动性，满足快速使用的需求。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种具备方位基准快速建立的垂直起竖装置，解决以往垂直起竖装置方位基准建立复杂、困难的问题。
对此，本发明提出一种具备方位基准快速建立的垂直起竖装置，其包括：底部支撑装置、液压起竖支架以及惯性测量装置；其中，惯性测量装置配备陀螺仪组合、加速度计组合和信息处理板；底部支撑装置主体是车辆底盘；液压起竖支架安装在底部支撑装置尾部上表面；惯性测量装置配备陀螺仪组合和加速度计组合，利用陀螺仪组合和加速度计组合在方位基准快速建立过程中输出视加速度增量和角度增量；陀螺仪组合为3个安装到惯性测量装置内台体上的陀螺仪，相互正交布置；加速度计组合靠近陀螺仪组合，加速度计组合安装到惯性测量装置的内台体上，加速度计组合包括相互正交布置的3个加速度计；信息处理板安装在惯性测量装置的框架上；惯性测量装置安装在液压起竖支架上，垂直起竖过程中跟随液压起竖支架一起升降。
其中，所述车辆底盘长10m～15m，宽度为2m～2.5m，高度为1m～1.5m。
其中，垂直起竖过程中，液压起竖支架处于水平状态时，起竖装置静止一定时间，信息处理板向惯性测量装置发送指令，惯性测量装置上电启动，信息处理板实时采集加速度计组合、陀螺仪组合输出的视加速度增量和角度增量信息以进行粗对准计算，建立惯性测量装置的初始粗姿态基准；然后，信息处理板重复利用粗对准过程的陀螺仪组合和加速度计组合测量信息以进行惯性导航计算和卡尔曼滤波计算，对视加速度增量和角度增量信息进行惯性滤波，对滤波后的数据进行判断，实时获得失准角误差；液压起竖支架垂直起竖时，信息处理板只利用陀螺仪组合和加速度计组合测量信息进行姿态跟踪；液压起竖支架起竖到位后，起竖装置再静止一定时间，信息处理板继续利用惯性测量信息进行惯性导航计算、卡尔曼滤波计算和惯性滤波，利用获得的失准角误差修正惯性测量装置的惯性导航姿态矩阵。
其中，垂直起竖过程中，液压起竖支架处于水平状态时，起竖装置静止30～60秒。
其中，液压起竖支架起竖到位后，起竖装置静止10～30秒。
本实用新型的优点是：通过对粗对准与精对准过程数据的重复利用，合理地利用了垂直起竖过程中惯性测量装置所提供的信息，缩短了方位基准建立时间；方位基准建立过程中，采用卡尔曼滤波算法实时辨识出惯性测量装置的三个失准角，并进行姿态误差补偿；通过建立完善的卡尔曼滤波模型和采用惯性滤波平滑处理实时检测惯性测量数据的有效性，抑制动态环境干扰对方位基准建立的影响。本实用新型解决了传统垂直起竖装置方位基准建立复杂、困难的问题，大大缩短惯性测量装置的准备时间，是一种提升垂直起竖装置使用性能有效方法。
附图说明
图1是本实用新型一种具备方位基准快速建立的垂直起竖装置示意图。
1.底部支撑装置 2.液压起竖支架 3.惯性测量装置 4.陀螺仪组合
5.加速度计组合 6.信息处理板
具体实施方式
以下对本实用新型的具体实施方式做出详细说明。
本发明的一种具备方位基准快速建立的垂直起竖装置，包括：底部支撑装置1、液压起竖支架2，还包括惯性测量装置3。其中，惯性测量装置3配备陀螺仪组合4、加速度计组合5和信息处理板6。
底部支撑装置1主体是车辆底盘，长10m～15m，宽度为2m～2.5m，高度为1m～1.5m。液压起竖支架2安装在底部支撑装置1尾部上表面；惯性测量装置3配备陀螺仪组合4和加速度计组合5，利用陀螺仪组合4和加速度计组合5在方位基准快速建立过程中输出视加速度增量和角度增量；陀螺仪组合4为3个安装到惯性测量装置内台体上的陀螺仪，相互正交布置；加速度计组合5靠近陀螺仪组合4，同样安装到惯性测量装置3的内台体上，包括相互正交布置的3个加速度计；信息处理板6安装在惯性测量装置3的框架上；惯性测量装置3安装在液压起竖支架2上，垂直起竖过程中跟随液压起竖支架2一起升降。
垂直起竖装置在垂直起竖过程中，液压起竖支架2处于水平状态时，起竖装置静止30～60秒，信息处理板6向惯性测量装置3发送指令，惯性测量装置3上电启动，信息处理板6实时采集加速度计组合5、陀螺仪组合4输出的视加速度增量和角度增量信息并进行粗对准计算，建立惯性测量装置的初始粗姿态基准；然后，信息处理板6重复利用粗对准过程的陀螺仪组合和加速度组合计测量信息进行惯性导航计算和卡尔曼滤波计算，对视加速度增量和角度增量信息进行惯性滤波，对滤波后的数据进行判断，实时获得失准角误差；液压起竖支架2垂直起竖时，信息处理板6只利用陀螺仪和加速度计测量信息进行姿态跟踪；液压起竖支架2起竖到位后，起竖装置再静止10～30秒，信息处理板6继续利用惯性测量信息进行惯性导航计算、卡尔曼滤波计算和惯性滤波，利用获得的失准角误差修正惯性测量装置3的惯性导航姿态矩阵。至此，完成方位基准快速建立。
本具备方位基准快速建立的垂直起竖装置能够合理地利用垂直起竖过程中的惯性测量信息，缩短方位基准建立时间，抑制外部干扰对方位基准建立的影响。
Claims (2)
1.一种具备方位基准快速建立的垂直起竖装置，其特征在于，其包括：底部支撑装置(1)、液压起竖支架(2)以及惯性测量装置(3)；其中，惯性测量装置(3)配备陀螺仪组合(4)、加速度计组合(5)和信息处理板(6)；
底部支撑装置(1)主体是车辆底盘；液压起竖支架(2)安装在底部支撑装置(1)尾部上表面；惯性测量装置(3)配备陀螺仪组合(4)和加速度计组合(5)，利用陀螺仪组合(4)和加速度计组合(5)在方位基准快速建立过程中输出视加速度增量和角度增量；陀螺仪组合(4)为3个安装到惯性测量装置(3)内台体上的陀螺仪，相互正交布置；加速度计组合(5)靠近陀螺仪组合(4)，加速度计组合(5)安装到惯性测量装置(3)的内台体上，加速度计组合(5)包括相互正交布置的3个加速度计；信息处理板(6)安装在惯性测量装置(3)的框架上；惯性测量装置(3)安装在液压起竖支架(2)上，垂直起竖过程中跟随液压起竖支架(2)一起升降。
2.根据权利要求1所述的垂直起竖装置，其特征在于，所述车辆底盘长10m～15m，宽度为2m～2.5m，高度为1m～1.5m。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020101176.7U CN211696434U (zh) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | 一种具备方位基准快速建立的垂直起竖装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202020101176.7U CN211696434U (zh) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | 一种具备方位基准快速建立的垂直起竖装置 |
Publications (1)
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| CN211696434U true CN211696434U (zh) | 2020-10-16 |
Family
ID=72772545
Family Applications (1)
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| CN202020101176.7U Active CN211696434U (zh) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | 一种具备方位基准快速建立的垂直起竖装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211696434U (zh) |
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2020
- 2020-01-16 CN CN202020101176.7U patent/CN211696434U/zh active Active
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