RU2156959C1 - Process of calibration of gyroscopic measuring devices of angular velocity - Google Patents

Process of calibration of gyroscopic measuring devices of angular velocity Download PDF

Info

Publication number
RU2156959C1
RU2156959C1 RU99111602A RU99111602A RU2156959C1 RU 2156959 C1 RU2156959 C1 RU 2156959C1 RU 99111602 A RU99111602 A RU 99111602A RU 99111602 A RU99111602 A RU 99111602A RU 2156959 C1 RU2156959 C1 RU 2156959C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gyroscopes
gyroscopic
errors
angular velocity
error
Prior art date
Application number
RU99111602A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
О.С. Лебеденко
И.П. Шепеть
Н.И. Сельвесюк
М.Н. Иванов
К.А. Протасов
А.Д. Дорожкин
Original Assignee
Лебеденко Олег Станиславович
Шепеть Игорь Петрович
Сельвесюк Николай Иванович
Иванов Михаил Николаевич
Протасов Константин Анатольевич
Дорожкин Андрей Дмитриевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Лебеденко Олег Станиславович, Шепеть Игорь Петрович, Сельвесюк Николай Иванович, Иванов Михаил Николаевич, Протасов Константин Анатольевич, Дорожкин Андрей Дмитриевич filed Critical Лебеденко Олег Станиславович
Priority to RU99111602A priority Critical patent/RU2156959C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2156959C1 publication Critical patent/RU2156959C1/en

Links

Landscapes

  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

FIELD: navigation. SUBSTANCE: inertial course vertical with gyroscopic measuring devices of angular velocity and accelerometers made fast to it is forced to rotate relative to three axes without use of gyroscopic stabilization. Signals proportional to position and integral components of horizontal components of apparent acceleration and of gyroscopic course are formed from output signals of gyroscopes, accelerometers and angle-data transmitters to plot calibration outline. Drift of gyroscopes, errors of scale coefficients, errors of asymmetry of scale coefficients and misalignment of sensitivity axes of gyroscopes integrated in single unit are determined. EFFECT: increased precision of calibration of gyroscopes at stage of initial preparation of inertial navigation system.

Description

Изобретение относится к навигации и предназначено, в частности, для калибровки гироскопов инерциальных навигационных систем на этапе начальной подготовки. The invention relates to navigation and is intended, in particular, for calibrating gyroscopes of inertial navigation systems at the initial preparation stage.

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ калибровки гироскопов инерциальной навигационной системы, в котором измеряется отклонение гиростабилизированной платформы от плоскости горизонта с помощью датчиков акселерометров, измеряется отклонение гиростабилизированной платформы по курсу с помощью датчика угла, на моментные датчики гироскопов подаются сигналы, пропорциональные позиционной и интегральной составляющей горизонтальных компонент кажущегося ускорения и гироскопического курса для построения контура калибровки и определяются дрейфы гироскопов [1]. The closest to the claimed method in terms of technical nature and the achieved effect is a method for calibrating gyroscopes of an inertial navigation system, in which the deviation of the gyrostabilized platform from the horizon plane is measured using accelerometer sensors, the deviation of the gyrostabilized platform in the course with the help of the angle sensor is measured, and moment signals of the gyroscopes give signals proportional to the positional and integral component of the horizontal components of the apparent acceleration and gyroscope scopic rate for constructing a calibration circuit, and gyro drifts determined [1].

Недостатком данного способа является невозможность определения мультипликативных составляющих погрешностей гироскопов, что снижает точность калибровки. The disadvantage of this method is the inability to determine the multiplicative components of the errors of the gyroscopes, which reduces the accuracy of the calibration.

Технической задачей изобретения является повышение точности калибровки гироскопов за счет применения расширенной модели погрешностей гироскопов и принудительного вращения курсовертикали относительно трех осей. An object of the invention is to increase the accuracy of calibration of gyroscopes through the use of an extended model of gyroscope errors and forced rotation of the vertical axis relative to three axes.

Решение технической задачи или сущность изобретения заключается в том, что в способ калибровки гироскопов инерциальной навигационной системы, в котором измеряется отклонение гиростабилизированной платформы от плоскости горизонта с помощью датчиков акселерометров, измеряется отклонение гиростабилизированной платформы по курсу с помощью датчика угла, на моментные датчики гироскопов подаются сигналы, пропорциональные позиционной и интегральной составляющей горизонтальных компонент кажущегося ускорения и гироскопического курса для построения контура калибровки и определяются дрейфы гироскопов, введены новые операции, заключающиеся в том, что инерциальную курсовертикаль с жестко расположенными на ней гироскопами и акселерометрами принудительно вращают относительно трех строительных осей объекта без использования гироскопической стабилизации, измеряют абсолютные угловые скорости вращения курсовертикали с помощью гироскопов и для определения основных составляющих погрешностей гироскопов используют следующую математическую модель калибровки:

Figure 00000001

Figure 00000002

Δag= [τ]ag+AΔa1;
Figure 00000003

Figure 00000004

где τ = [τ1τ2τ3]T - ошибки вычисления углов ориентации;
Figure 00000005
- кососимметрическая матрица, составленная из проекций угловой скорости вращения Земли на оси нормальной земной системы координат;
Figure 00000006
- матрица направляющих косинусов пересчета из нормальной земной системы координат в систему координат, связанную с осями чувствительности гироскопов;
Δω1= [Δωx1Δωy1Δωz1]T - вектор погрешностей гироскопов;
Figure 00000007
- вектор дрейфов гироскопов;
θ1,θ2,θ3,θ4,θ5,θ6 - перекосы осей чувствительности гироскопов;
kωx1,kωy1,kωz1 - ошибки масштабных коэффициентов гироскопов;
Figure 00000008
- ошибки асимметрии масштабных коэффициентов гироскопов;
ω1= [ωx1ωy1ωz1]T - вектор абсолютной угловой скорости вращения курсовертикали;
Δy = [Δy1Δy2Δy3]T,Δz = [Δz1Δz2Δz3]T, - векторы ошибок корректирующих сигналов Δy1= k1Δazg,Δy2= k3Δψг,Δy3= k5Δaxg;
k1, k3, k5, k' = [k2k4k6] - коэффициенты обратной связи;
Δag= [ΔaxgΔaygΔazg]T - вектор ошибок вычисления ускорения в нормальной земной системе координат;
ag = [axgaygazg]T - вектор ускорений в нормальной земной системе координат;
Δa1= [Δax1Δay1Δaz1]T - вектор погрешностей акселерометров;
Δψг - ошибка вычисления гироскопического курса;
ψ,ϑ,γ - углы курса, тангажа и крена;
μ2,μ3 - погрешности датчиков углов.The solution to the technical problem or the essence of the invention lies in the fact that the method of calibrating gyroscopes inertial navigation system, which measures the deviation of the gyro-stabilized platform from the horizon plane using accelerometer sensors, measures the deviation of the gyro-stabilized platform in the direction of the course using the angle sensor, signals are sent to the moment gyro sensors proportional to the positional and integral component of the horizontal components of the apparent acceleration and gyroscopic course for the construction of the calibration loop and the drift of the gyroscopes is determined, new operations have been introduced, consisting in the fact that the inertial vertical line with gyroscopes and accelerometers rigidly located on it is forcibly rotated relative to the three building axes of the object without using gyroscopic stabilization, the absolute angular rotational speeds of the vertical axis are measured using gyroscopes and for determination of the main components of gyroscope errors use the following mathematical calibration model:
Figure 00000001

Figure 00000002

Δa g = [τ] a g + AΔa 1 ;
Figure 00000003

Figure 00000004

where τ = [τ 1 τ 2 τ 3 ] T - errors in the calculation of orientation angles;
Figure 00000005
- a skew-symmetric matrix composed of projections of the angular velocity of the Earth's rotation on the axis of the normal Earth coordinate system;
Figure 00000006
- a matrix of guiding cosines of recalculation from the normal earth coordinate system to the coordinate system associated with the sensitivity axes of gyroscopes;
Δω 1 = [Δω x1 Δω y1 Δω z1 ] T is the error vector of gyroscopes;
Figure 00000007
- gyro drift vector;
θ 1 , θ 2 , θ 3 , θ 4 , θ 5 , θ 6 - distortions of the sensitivity axes of the gyroscopes;
k ωx1 , k ωy1 , k ωz1 - errors of scale factors of gyroscopes;
Figure 00000008
- asymmetry errors of scale factors of gyroscopes;
ω 1 = [ω x1 ω y1 ω z1 ] T is the vector of the absolute angular velocity of rotation of the vertical line;
Δy = [Δy 1 Δy 2 Δy 3 ] T , Δz = [Δz 1 Δz 2 Δz 3 ] T , are error error vectors Δy 1 = k 1 Δa zg , Δy 2 = k 3 Δψ g , Δy 3 = k 5 Δa xg ;
k 1 , k 3 , k 5 , k '= [k 2 k 4 k 6 ] are the feedback coefficients;
Δa g = [Δa xg Δa yg Δa zg ] T is the error vector of the calculation of acceleration in the normal earth coordinate system;
a g = [a xg a yg a zg ] T is the acceleration vector in the normal earth coordinate system;
Δa 1 = [Δa x1 Δa y1 Δa z1 ] T is the error vector of the accelerometers;
Δψ g - error in calculating the gyroscopic rate;
ψ, ϑ, γ - heading, pitch and roll angles;
μ 2 , μ 3 - errors of angle sensors.

Наличие новых действий в способе калибровки гироскопов позволяет повысить точность калибровки с сохранением полной автономности указанного процесса за счет совокупности существенных отличительных признаков:
1) измерения абсолютной угловой скорости с помощью гироскопических датчиков угловой скорости;
2) использования принудительного вращения инерциальной курсовертикали относительно трех строительных осей без использования гироскопической стабилизации;
3) использования математической модели погрешностей гироскопов, учитывающей ошибки масштабных коэффициентов, ошибки асимметрии масштабных коэффициентов и перекосы осей чувствительности гироскопов при объединении их в блок.The presence of new actions in the method of calibrating gyroscopes allows you to increase the accuracy of the calibration while maintaining the complete autonomy of this process due to the combination of essential distinguishing features:
1) measuring absolute angular velocity using gyroscopic angular velocity sensors;
2) the use of forced rotation of the inertial heading relative to the three building axes without the use of gyroscopic stabilization;
3) the use of a mathematical model of gyroscope errors, taking into account errors of scale factors, asymmetry errors of scale factors and distortions of the sensitivity axes of gyroscopes when combining them into a block.

Сравнение предложенного технического решения с его прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна". При изучении других технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявленному техническому решению соответствие критерию "изобретательский уровень". Comparison of the proposed technical solution with its prototype made it possible to establish compliance with its criterion of "novelty." When studying other technical solutions in this technical field, the features that distinguish the claimed invention from the prototype were not identified and therefore they provide the claimed technical solution with the criterion of "inventive step".

Предложенное техническое решение может быть использовано в науке и технике, что обеспечивает соответствие его критерию "промышленная применимость". The proposed technical solution can be used in science and technology, which ensures compliance with its criterion of "industrial applicability".

Способ заключается в следующем. The method is as follows.

Известно [2] , что для вычисления параметров ориентации курсовертикали относительно нормальной земной системы координат используется обобщенное уравнение Пуассона:

Figure 00000009

Figure 00000010
- кососимметричная матрица, составленная из угловых скоростей, измеряемых гироскопами.It is known [2] that to calculate the orientation parameters of the vertical axis relative to the normal earth coordinate system, the generalized Poisson equation is used:
Figure 00000009

Figure 00000010
- a skew-symmetric matrix composed of angular velocities measured by gyroscopes.

Для обеспечения устойчивости переходного процесса уравнение (1) может быть изменено следующим образом:

Figure 00000011

Figure 00000012
- кососимметричные матрицы, составленные из корректирующих сигналов обратной связи.To ensure the stability of the transient process, equation (1) can be changed as follows:
Figure 00000011

Figure 00000012
- skew-symmetric matrix composed of corrective feedback signals.

В качестве корректирующих сигналов выбраны следующие функции:

Figure 00000013

где ψг - гироскопический курс:
axg azg - ускорения по осям нормальной земной системы координат, определяемые по формуле:
ag = Aa1 (4),
где a1=[ax1ay1az1]T - вектор ускорений, измеряемых акселерометрами.The following functions were selected as correction signals:
Figure 00000013

where ψ g - gyroscopic course:
a xg a zg - accelerations along the axes of the normal Earth's coordinate system, determined by the formula:
a g = Aa 1 (4),
where a 1 = [a x1 a y1 a z1 ] T is the vector of accelerations measured by accelerometers.

Коэффициенты k1, k2, k3, k4, k5 и k6 выбираются из условия устойчивости контура калибровки и минимизации ошибок оценивания погрешностей гироскопов. Сигнал гироскопического курса может быть получен следующим образом:

Figure 00000014

Figure 00000015
- матрица направляющих косинусов пересчета из системы координат, связанной с осями чувствительности гироскопов в систему координат, связанную со строительными осями объекта;
χ1,χ2,χ3 - углы поворота системы координат, связанной с осями чувствительности гироскопов относительно системы координат, связанной со строительными осями объекта;
Figure 00000016
- матрица направляющих косинусов пересчета из системы координат, связанной со строительными осями объекта в нормальную земную систему координат,
d11, d31 - элементы матрицы D.The coefficients k 1 , k 2 , k 3 , k 4 , k 5 and k 6 are selected from the condition of stability of the calibration loop and minimization of errors in estimating the errors of gyroscopes. The gyroscopic course signal can be obtained as follows:
Figure 00000014

Figure 00000015
- a matrix of directional cosines of recalculation from the coordinate system associated with the sensitivity axes of the gyroscopes into the coordinate system associated with the building axes of the object;
χ 1 , χ 2 , χ 3 - the rotation angles of the coordinate system associated with the sensitivity axes of the gyroscopes relative to the coordinate system associated with the building axes of the object;
Figure 00000016
- matrix of directional cosines of recalculation from the coordinate system associated with the building axes of the object in the normal earth coordinate system,
d 11 , d 31 - elements of the matrix D.

Для получения математической модели калибровки проварьируем выражения (2):

Figure 00000017

Сделаем замену переменных
ΔA = [τ]A,
Figure 00000018
- кососимметричная матрица, составленная из ошибок вычисления углов ориентации.To obtain a mathematical model of calibration, we validate expressions (2):
Figure 00000017

Let's make a change of variables
ΔA = [τ] A,
Figure 00000018
- skew-symmetric matrix made up of errors in the calculation of orientation angles.

Тогда выражение (6) можно переписать следующим образом:

Figure 00000019

Умножим левую и правую части выражения (7) на AT справа. Тогда получим:
Figure 00000020

Так как Aω1= ωg и опорное значение z = ωg/ , то выражение (8) можно переписать в виде:
Figure 00000021

Можно показать, что [τ][ωg]-[ωg][τ] = -[[ωg]τ] С учетом этого выражение (9) примет вид:
Figure 00000022

или
Figure 00000023

Проварьировав уравнения для z1, z2 и z3 из системы (3) и преобразовав их из интегральной формы в дифференциальную, получим:
Figure 00000024

Далее проварьируем соотношения (4) и (5). После варьирования выражения (4) и несложных преобразований получим:
Δag= [τ]ag+AΔa1. (13)
После варьирования выражения (5) и замены переменных:
ΔA = [τ]A,ΔD = [ν]D,ΔA1= A1[μ],
Figure 00000025
- кососимметричная матрица, составленная из погрешностей датчиков углов;
Figure 00000026

здесь
ν = τ+Dμ. (14)
Значения ошибок углов ориентации объекта Δψ,Δϑ,Δγ связаны со значениями ν1,ν2,ν3 следующими соотношениями [2]:
Figure 00000027

Подставив в первую формулу (15) значения ν1,ν2,ν3 из (14) и после несложных преобразований, получим:
Figure 00000028

Систематические погрешности гироскопов можно представить в виде [3]:
Figure 00000029

Для обеспечения наблюдаемости всех составляющих погрешностей гироскопов в формулах (17) необходимо осуществлять вращение курсовертикали относительно строительных осей объекта с постоянными угловыми скоростями. В этом случае проекции абсолютной угловой скорости вращения курсовертикали на оси чувствительности гироскопов будут иметь вид:
Figure 00000030

где Ωx,Ωy,Ωz - проекции угловой скорости вращения Земли на строительные оси объекта:
Figure 00000031
- угловые скорости вращения курсовертикали относительно строительных осей объекта.Then expression (6) can be rewritten as follows:
Figure 00000019

Multiply the left and right sides of expression (7) by A T on the right. Then we get:
Figure 00000020

Since Aω 1 = ω g and the reference value z = ω g / , expression (8) can be rewritten in the form:
Figure 00000021

It can be shown that [τ] [ω g ] - [ω g ] [τ] = - [[ω g ] τ] With this in mind, expression (9) takes the form:
Figure 00000022

or
Figure 00000023

By varying the equations for z 1 , z 2 and z 3 from system (3) and transforming them from an integral form to a differential one, we obtain:
Figure 00000024

Next, we check relations (4) and (5). After varying the expression (4) and simple transformations, we obtain:
Δa g = [τ] a g + AΔa 1 . (thirteen)
After varying the expression (5) and replacing the variables:
ΔA = [τ] A, ΔD = [ν] D, ΔA 1 = A 1 [μ],
Figure 00000025
- skew-symmetric matrix, composed of the errors of the angle sensors;
Figure 00000026

here
ν = τ + Dμ. (14)
The values of the errors in the orientation angles of the object Δψ, Δϑ, Δγ are associated with the values of ν 1 , ν 2 , ν 3 the following relations [2]:
Figure 00000027

Substituting the values ν 1 , ν 2 , ν 3 from (14) into the first formula (15) and after simple transformations, we obtain:
Figure 00000028

The systematic errors of gyroscopes can be represented in the form [3]:
Figure 00000029

To ensure the observability of all component errors of gyroscopes in formulas (17), it is necessary to rotate the vertical axis relative to the building axes of the object with constant angular velocities. In this case, the projections of the absolute angular velocity of rotation of the vertical line on the sensitivity axis of the gyroscopes will have the form:
Figure 00000030

where Ω x , Ω y , Ω z are the projections of the angular velocity of the Earth's rotation on the building axes of the object:
Figure 00000031
- angular rotational speeds of the vertical line relative to the building axes of the object.

С помощью математической модели калибровки, описываемой выражениями (11), (12), (13), (16) и (17) можно построить оптимальный фильтр Калмана, который будет оценивать составляющие погрешностей гироскопов

Figure 00000032
. Для обеспечения наблюдаемости всех составляющих погрешностей гироскопических измерителей угловой скорости оптимальным фильтром в качестве наблюдений необходимо выбрать ошибки корректирующих сигналов Δz1,Δz2Δz3.Using the mathematical calibration model described by expressions (11), (12), (13), (16) and (17), it is possible to construct an optimal Kalman filter that will evaluate the error components of gyroscopes
Figure 00000032
. To ensure the observability of all component errors of gyroscopic angular velocity meters with an optimal filter, as observations, it is necessary to choose the errors of the correcting signals Δz 1 , Δz 2 Δz 3 .

Источники информации
1. Авиационные приборы и навигационные системы / Под ред. О.А. Бабича.- М.: Издание ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1981.- стр. 525-529. (прототип)
2. Бромберг П. В. Теория инерциальных систем навигации. - М.: Наука, 1979. - 296 с.Sources of information
1. Aviation devices and navigation systems / Ed. O.A. Babich.- M.: VVIA them. prof. NOT. Zhukovsky, 1981.- pp. 525-529. (prototype)
2. Bromberg P. V. The theory of inertial navigation systems. - M .: Nauka, 1979.- 296 p.

3. Иванов М. Н., Лебеденко О.С., Сельвесюк Н.И., Шепеть И.П. Математическая модель возмущений инерциальной навигационной системы с автокомпенсацией погрешностей. М. : ЦВНИИ МО РФ, 1997. - Деп. В ЦСИФ МО РФ. Сер. Б. Вып. N40. инв. В3307. - 11 с. 3. Ivanov M.N., Lebedenko O.S., Selvesyuk N.I., Shepet I.P. A mathematical model of perturbations of an inertial navigation system with automatic compensation of errors. M.: TsVNII MO RF, 1997. - Dep. At the Center for the Defense Ministry of the Russian Federation. Ser. B. Issue N40. inv. B3307. - 11 p.

Claims (1)

Способ калибровки гироскопических измерителей угловой скорости, включающий измерение выходных сигналов акселерометров и датчиков углов пространственного положения курсовертикали относительно объекта, формирование сигналов, пропорциональных позиционной и интегральной составляющим горизонтальных компонент кажущегося ускорения и гироскопического курса для построения контура калибровки, отличающийся тем, что инерциальную курсовертикаль с жестко закрепленными на ней гироскопическими измерителями угловой скорости и акселерометрами принудительно вращают относительно трех строительных осей объекта без использования гироскопической стабилизации, измеряют абсолютные угловые скорости вращения курсовертикали с помощью гироскопов и определяют дрейфы гироскопов, ошибки масштабных коэффициентов, ошибки асимметрии масштабных коэффициентов и перекосы осей чувствительности гироскопов, используя следующую математическую модель калибровки
Figure 00000033

Figure 00000034

Δag= [τ]ag+AΔa1;
Figure 00000035

Figure 00000036

где τ = [ττ2τ3]T - ошибки вычисления углов ориентации;
Figure 00000037
- кососимметрическая матрица, составленная из проекции угловой скорости вращения Земли на оси нормальной земной системы координат;
Figure 00000038
- матрица направляющих косинусов пересчета из нормальной земной системы координат в систему координат, связанную с осями чувствительности гироскопов;
Δω1= [Δωx1Δωy1Δωz1]T - вектор погрешностей гироскопов;
Figure 00000039
- вектор дрейфов гироскопов;
θ1,θ2,θ3,θ4,θ5,θ6 - перекосы осей чувствительности гироскопов;
kωx1,kωy1,kωz1 - ошибки масштабных коэффициентов гироскопов;
Figure 00000040
- ошибки асимметрии масштабных коэффициентов гироскопов;
ω1= [ωx1ωy1ωz1]T - вектор абсолютной угловой скорости вращения курсовертикали;
Δy = [Δy1Δy2Δy3]T,Δz = [Δz1Δz2Δz3]T, - векторы ошибок корректирующих сигналов Δy1= k1Δazg,Δy2=k3Δψг,Δy3=k5Δaxg;;
k1, k3, k5, k' = [k2, k4, k6] - коэффициенты обратной связи;
Δag= [ΔaxgΔaygΔazg]T - вектор ошибок вычисления ускорения в нормальной земной системе координат;
ag = [axgaygazg]T - вектор ускорения в нормальной земной системе координат;
Δa1= [Δax1Δay1Δaz1]T - вектор погрешностей акселерометров;
Δψг - ошибка вычисления гироскопического курса;
ψ,ϑ,γ - углы курса, тангажа и крена;
μ2,μ3 - погрешности датчиков углов.A method of calibrating gyroscopic angular velocity meters, including measuring the output signals of accelerometers and angle sensors of the vertical direction of the cursor relative to the object, generating signals proportional to the positional and integral components of the horizontal components of the apparent acceleration and gyroscopic course for constructing a calibration loop, characterized in that the inertial directional line is rigidly fixed gyroscopic angular velocity and accelerometer meters on it and forcibly rotated relative to the three axes of the object construction without the use of gyroscopic stabilization measured absolute angular velocity of rotation of AHRS using gyroscopes and determine drifts gyro error scaling factor, the scaling factor error asymmetry and misalignment of the axes of sensitivity of gyroscopes using the following mathematical calibration model
Figure 00000033

Figure 00000034

Δa g = [τ] a g + AΔa 1 ;
Figure 00000035

Figure 00000036

where τ = [ττ 2 τ 3 ] T - errors in the calculation of orientation angles;
Figure 00000037
- a skew-symmetric matrix composed of the projection of the angular velocity of the Earth's rotation on the axis of the normal Earth coordinate system;
Figure 00000038
- a matrix of guiding cosines of recalculation from the normal earth coordinate system to the coordinate system associated with the sensitivity axes of gyroscopes;
Δω 1 = [Δω x1 Δω y1 Δω z1 ] T is the error vector of gyroscopes;
Figure 00000039
- gyro drift vector;
θ 1 , θ 2 , θ 3 , θ 4 , θ 5 , θ 6 - distortions of the sensitivity axes of the gyroscopes;
k ωx1 , k ωy1 , k ωz1 - errors of scale factors of gyroscopes;
Figure 00000040
- asymmetry errors of scale factors of gyroscopes;
ω 1 = [ω x1 ω y1 ω z1 ] T is the vector of the absolute angular velocity of rotation of the vertical line;
Δy = [Δy 1 Δy 2 Δy 3 ] T , Δz = [Δz 1 Δz 2 Δz 3 ] T , are error error vectors Δy 1 = k 1 Δa zg , Δy 2 = k 3 Δψ g , Δy 3 = k 5 Δa xg ;;
k 1 , k 3 , k 5 , k '= [k 2 , k 4 , k 6 ] are the feedback coefficients;
Δa g = [Δa xg Δa yg Δa zg ] T is the error vector of the calculation of acceleration in the normal earth coordinate system;
a g = [a xg a yg a zg ] T is the acceleration vector in the normal earth coordinate system;
Δa 1 = [Δa x1 Δa y1 Δa z1 ] T is the error vector of the accelerometers;
Δψ g - error in calculating the gyroscopic rate;
ψ, ϑ, γ - heading, pitch and roll angles;
μ 2 , μ 3 - errors of angle sensors.
RU99111602A 1999-06-01 1999-06-01 Process of calibration of gyroscopic measuring devices of angular velocity RU2156959C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99111602A RU2156959C1 (en) 1999-06-01 1999-06-01 Process of calibration of gyroscopic measuring devices of angular velocity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99111602A RU2156959C1 (en) 1999-06-01 1999-06-01 Process of calibration of gyroscopic measuring devices of angular velocity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2156959C1 true RU2156959C1 (en) 2000-09-27

Family

ID=20220677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99111602A RU2156959C1 (en) 1999-06-01 1999-06-01 Process of calibration of gyroscopic measuring devices of angular velocity

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2156959C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102135420A (en) * 2010-12-10 2011-07-27 浙江大学 Method for improving angular displacement measurement accuracy of optical fiber gyroscope
RU2509980C2 (en) * 2008-11-28 2014-03-20 Сажем Дефанс Секюрите Calibration of vibration gyroscope
RU2509981C2 (en) * 2008-11-28 2014-03-20 Сажем Дефанс Секюрите Calibration of gyroscopic systems with vibration gyroscopes
RU2603767C1 (en) * 2015-07-31 2016-11-27 Акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборов подземной навигации" Method for self-compensation of gyroscopic device drifts independent of acceleration
RU2617565C1 (en) * 2015-12-02 2017-04-25 Акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" Method of inertial data estimation and its correction according to measurement of satellite navigation system
CN114577234A (en) * 2022-01-24 2022-06-03 上海卫星工程研究所 Method, system and device for analyzing reference errors of satellite relative attitude
CN116026370A (en) * 2023-03-30 2023-04-28 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 Matrix equivalent conversion-based fiber-optic gyroscope error calibration method and system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авиационные приборы и навигационные системы. / Под ред.Бабича О.А. - М.: ВВИА им.Н.Е.Жуковского, 1981, с.525-529. *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509980C2 (en) * 2008-11-28 2014-03-20 Сажем Дефанс Секюрите Calibration of vibration gyroscope
RU2509981C2 (en) * 2008-11-28 2014-03-20 Сажем Дефанс Секюрите Calibration of gyroscopic systems with vibration gyroscopes
CN102135420A (en) * 2010-12-10 2011-07-27 浙江大学 Method for improving angular displacement measurement accuracy of optical fiber gyroscope
CN102135420B (en) * 2010-12-10 2013-06-12 浙江大学 Method for improving angular displacement measurement accuracy of optical fiber gyroscope
RU2603767C1 (en) * 2015-07-31 2016-11-27 Акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборов подземной навигации" Method for self-compensation of gyroscopic device drifts independent of acceleration
RU2617565C1 (en) * 2015-12-02 2017-04-25 Акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" Method of inertial data estimation and its correction according to measurement of satellite navigation system
CN114577234A (en) * 2022-01-24 2022-06-03 上海卫星工程研究所 Method, system and device for analyzing reference errors of satellite relative attitude
CN114577234B (en) * 2022-01-24 2023-10-13 上海卫星工程研究所 Satellite relative attitude reference error analysis method, system and device
CN116026370A (en) * 2023-03-30 2023-04-28 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 Matrix equivalent conversion-based fiber-optic gyroscope error calibration method and system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0026626B1 (en) Autonomous navigation system
TW479145B (en) Terrain navigation apparatus for a legged animal traversing terrain
US7103477B1 (en) Self-calibration for an inertial instrument based on real time bias estimator
US7216055B1 (en) Dynamic attitude measurement method and apparatus
KR101168100B1 (en) Systems and methods for estimating position, attitude and/or heading of a vehicle
JP5068531B2 (en) Method and system for improving the accuracy of inertial navigation measurements using measured and stored gravity gradients
EP1983304B1 (en) Heading stabilization for aided inertial navigation systems
RU2395061C1 (en) Method to determine position of movable objects and integrated navigation system to this end
CN201955092U (en) Platform type inertial navigation device based on geomagnetic assistance
CN112595350B (en) Automatic calibration method and terminal for inertial navigation system
RU2300081C1 (en) Method of determination of instrument error of inertial navigation system meters at initial alignment stage
US2968957A (en) Centripetal acceleration compensation computer for stable platform
RU2156959C1 (en) Process of calibration of gyroscopic measuring devices of angular velocity
GB1579920A (en) Gyroscope apparatus
US7933717B2 (en) Method for elaborating navigation parameters and vertical of a place
CN112729286A (en) Method for improving three-dimensional attitude angle precision of resolving carrier of airborne attitude and heading instrument
RU2608337C1 (en) Method of three-axis gyrostabilizer stabilized platform independent initial alignment in horizontal plane and at specified azimuth
RU2539131C1 (en) Strapdown integrated navigation system of average accuracy for mobile onshore objects
CA1251563A (en) Doppler-inertial data loop for navigation system
RU2339002C1 (en) Method of evaluation of navigation parameters of operated mobile objects and related device for implementation thereof
EP1206683B1 (en) Integrated inertial/vms navigation system
RU2176780C1 (en) Method for determination of true course with the aid of two-channel gyroscopic angular-rate sensor
RU2486472C1 (en) Method to calibrate sensitive elements of platform-free inertial navigation system in flight
CA1167669A (en) Inertial platforms
RU2249791C2 (en) Platform-free inertial attitude-and-heading reference system