双轴旋转惯导系统转轴倾角在线标定方法

舰船对惯导系统的姿态精度要求较高,其中转轴倾角是影响双轴旋转调制惯导系统姿态精度的主要因素之一。目前标定转轴倾角的方法多为在实验室内静态标定,船舶系泊状态下在线标定方法是必需要解决的实际应用问题。针对系泊状态下转轴倾角的在线标定问题,首先推导了转轴倾角对姿态波动影响的数学模型,然后在有参考系统提供准确姿态的条件下,以待补偿系统与参考系统的姿态差作为观测量,建立了转轴倾角标定的状态方程和量测方程,同时应用FIR低通滤波器消除系泊状态下时间同步误差的影响。半实物仿真实验结果表明,系泊状态下转轴倾角标定精度与静态下相当,所提出的方法可以提高双轴旋转惯导系统的可维护性。

一种外环水平结构双轴光纤惯导系统旋转方案设计方法

目前国内外长航时高精度自主惯导系统多采用双轴旋转调制自动补偿技术,而旋转方案设计对系统导航精度影响至关重要。双轴惯导系统按结构可分为外环水平结构和外环航向结构两类。分析了外环水平结构双轴惯导系统在旋转方案设计中的局限性,考虑到光纤陀螺输出特性,指出外环水平结构双轴光纤惯导系统不宜采用传统旋转方案,并提出了一种该类双轴光纤惯导系统的旋转方案设计方法,最后对所设计旋转方案与十六位置旋转方案进行试验对比,试验表明此设计方案导航精度提升了71%。

一种基于逆向导航的双轴旋转惯导系统自标定方法

针对惯导系统高精度自标定的需求,提出了一种基于逆向导航的双轴旋转惯导系统自标定方法。通过转位运动对系统误差进行激励,利用Kalman滤波器进行误差估计,同时存储标定数据,待正向导航滤波结束后,利用逆向导航算法对存储数据二次利用,继续进行误差估计,直到所有状态量收敛到一定精度,实现了对数据的充分挖掘。仿真和试验结果表明,该方法可以实现对双轴旋转惯导系统的全参数自标定,提高了标定精度。

一种双轴稳定光纤惯导系统

随着光纤陀螺的快速发展,光纤陀螺捷联惯导系统被广泛应用于各类武器系统。针对未来装备发展对惯导小型化、轻质化、低成本、高动态环境适应性等要求,提出了一种双轴稳定光纤惯导系统。该惯导系统吸收了平台式、捷联式、旋转式惯导系统的各自优点,将惯性平台隔离载体角运动、捷联导航解算与旋转调制抑制误差效应三者集于一体,提升纯惯性动态导航精度的同时,可做到相同惯性仪表条件下体积、质量更小。为验证该惯导系统的可行性,利用现有光纤陀螺惯性平台,通过“台体轴及内框轴双轴稳定+外框架单轴电锁”方式改造成双轴稳定光纤惯导,并进行了随机振动导航试验考核。试验结果表明,该惯导系统具备较高的动态导航精度。