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《一种六加速度计无陀螺惯性导航系统安装误差校准方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、一种六加速度计无陀螺惯性导航系统安装误差校准方法研究第19卷第4期2007年8月JOURNALOFNAVALUNIVERSITYOFENGINEERING海军工程大学学报Vol.19No.4Aug.2007文章编号:1009-3486(2007)04-0102-04一种六加速度计无陀螺惯性导航系统安装误差校准方法研究苏雪峰,覃方君,许江宁,陈尔明1222(1.海军工程大学科研部,武汉430033;2.海军工程大学电气与信息工程学院,武汉430033)摘要:针对加速度计安装方向和位置向量补偿的问题,理论上推导了一种六加速度计无陀螺惯性导航系统安装误差校准方法,通过重力效应进行加速度计方向向量的校
2、准,通过载体旋转产生的向心加速度进行位置向量的校准,然后利用校准的结果进行加速度计输出补偿,并进行了计算机数字仿真。仿真结果表明,经加速度计安装校准和补偿,系统精度可提高600倍以上,验证了该方法的有效性。关键词:加速度计;无陀螺惯性导航系统;校准;补偿中图分类号:U666.1文献标志码:AResearchonacalibrationmethodforgyro2freeinertialnavigationsystemusingsixaccelerometersSUXue2feng1,QINFang2jun2,XUJiang2ning2,CHENEr2ming2—————————————————
3、——————————————————————————————(1.OfficeofResearch&Development,NavalUniv.ofEngineering,Wuhan,430033,China;2.CollegeofElectricalandInformationEngineering,NavalUniv.ofEngineering,Wuhan430033,China)Abstract:AtheoreticderivationofacalibrationmethodforGyro2FreeInertialNavigationSystemhasbeendone.Witht
4、he/gravityeffect0andcentripetalaccelerationproducedbybodyrotation,thein2stallationerrorsofanaccelerometerincludinganorientationandalocationvectorcanbecalibrated,thentheoutputofaccelerometercanbecompensated.Themethodissimulatedbycomputer,showingthatthesystemprecisionhasimprovedmorethan600times.Keywor
5、ds:accelerometer;gyro2freeinertialnavigationsystem;calibration;compensation普通惯性导航系统采用陀螺仪测量载体的角运动,采用加速度计测量载体的线运动。一般来说,加速度计相对于陀螺仪在价格、重量、体积、能耗、可靠性以及动态性能等方面具有明显优势[1,2]。在20世纪60年代,国外学者DiNapoli首先提出了采用加速度计取代陀螺仪作为测角惯性元件,形成全加速度计的无陀螺惯导系统(Gyro2FreeInertialNavigationSystem,GF2INS)的思想[3]。由于当时惯性———————————————————
6、————————————————————————————元件制造工艺所限,GF2INS并未得到实际应用。近年来,随着加速度计制造水平不断提高,GF2INS又重新得到了研究人员的重视。2002年,在California大学Berkeley分校PATH研究项目中,Tan等率先研制成功了基于六加速度计组合的GF2INS原理样机。理论分析和试验表明,加速度计的安装误差对无陀螺惯性导航系统的精度有显著的影响,如不进行有效补偿,系统将无法正常工作[4]。本文理论推导了一种六加速度计无陀螺惯性导航系统中加速度计安装的方向和位置误差校准补偿方法,并给出了计算机数字仿真。1收稿日期:2007201226;修回日
7、期:2007205210。作者简介:苏雪峰(19712),男,助理工程师。无陀螺惯导系统(GF2INS)不使用陀螺仪,而采用合理安装配置的全加速度计组合,同时测量载体的角运动和线运动。根据文献[3],固连于载体之上,安装位置向量为u,方向向量为H的加速度计A的理论输出为:A(u,H)=(u@H)X+H8u+H(R-g)#########TT加速度;8为一个与载体角速度向量X=[XxXyXz]对应的
