基于正弦直线过载的惯性测量组合动态误差标定系统

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1、第２０卷第３期载人航天Ｖｏｌ．２０Ｎｏ．３２０１４年５月ＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅｆｌｉｇｈｔＭａｙ２０１４·工程技术·基于正弦／直线过载的惯性测量组合动态误差标定系统１，３２３林红斌，周建平，王妍（１．国防科学技术大学航天科学与工程学院，长沙４１００７３；２．中国载人航天工程办公室，北京１０００２９；３．中国人民解放军第二炮兵装备研究院，北京１０００９４）摘要：为解决航天器惯性测量组合与过载相关的动态误差难以在地面精确标定的问题，提出并构建了一种基于正弦直线过载的惯性测量组合动态误差试验系统。利用该系统提供过载的正

2、弦特性和直线往复运动的周期特性，结合惯性测量组合在正／负半周期内的脉冲输出，标定惯性测量组合动态误差。试验结果表明，采用该系统标定的惯性测量组合动态误差重复性、一致性好，是惯性测量组合动态误差的地面精确标定的一种有效手段。关键词：惯性导航；动态误差标定；正弦直线过载；惯性测量组合中图分类号：Ｖ４４文献标识码：Ａ文章编号：１６７４-５８２５（２０１４）０３-０１８９-０４ASinusoidalLinearAccelerationSystemforCalibrationofLnertialMeasurementUni

3、t（IMU）Dynamicerror１，３２３ＬＩＮＨｏｎｇｂｉｎ，ＺＨＯＵＪｉａｎｐｉｎｇ，ＷＡＮＧＹａｎ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｅｒｏｓｐａｃｅａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７３，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎｅｓｅＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅＡｇｅｎｃｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ；３．ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆｔｈｅＳｅｃｏｎｄＡｒｔｉｌｌｅｒｙｏｆＰＬＡ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０

4、００９４，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｏｆａｃｃｕｒａｔｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｆｏｒｉｎｅｒｔｉａｌｍｅａｓｕｒｅｕｎｉｔ（ＩＭＵ）ｄｙｎａｍｉｃｅｒｒｏｒｏｎｔｈｅｇｒｏｕｎｄ，ａｎｅｗｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒＩＭＵｄｙｎａｍｉｃｅｒｒｏｒｂａｓｅｄｏｎｓｉｎｕｓｏｉｄａｌｌｉｎｅａｒａｃ-ｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ａｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｓｕｐｐｌ

5、ｙｓｉ-ｎｕｓｏｉｄａｌｌｉｎｅａｒａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｔｏｍｅｅｔｔｈｅＩＭＵｔｅｓｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｗａｓｓｅｔｕｐ．Ｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｓｉｎｕｓｏｉｄａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｓｕｐｐｌｉｅｄｂｙｔｈｅｎｅｗｓｙｓｔｅｍａｎｄｐｅｒｉｏｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｌｉｎｅａｒｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｅ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈＩＭＵｏｕｔｐｕｔｐｕｌｓｅｉｎｈａｌｆｐｏｓｉｔｉｖｅａｎｄｍｉｎｕｓｐｅｒｉｏｄｓ，ＩＭＵｄｙｎａｍｉｃｅｒ

6、ｒｏｒｗａｓｃａｌｉｂｒａｔｅｄ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅＩＭＵｄｙｎａｍｉｃｅｒｒｏｒｃａｌｉｂｒａｔｅｄｂｙｔｈｉｓｍｅｔｈ-ｏｄｈａｄｇｏｏｄｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ．ＳｏｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｔｏｏｌｆｏｒＩＭＵｄｙｎａｍｉｃｅｒｒｏｒａｃｃｕｒａｔｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｇｒｏｕｎｄ．Keywords：ｉｎｅｒｔｉａｌｎａｖｉｇａｔｉｏｎ；ｄｙｎａｍｉｃｅｒｒｏｒｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ；

7、ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌｌｉｎｅａｒａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ；ｉｎｅｒｔｉａｌｍｅａｓｕｒｅｕｎｉｔ（ＩＭＵ）惯组中陀螺、加速度计的输出不仅与角速度、１引言角加速度有关，而且与线加速度有关。目前，高精惯性测量组合（以下简称惯组）是航天器惯度转台完全能够复现航天器绕质心运动的角速性导航系统的重要组成部分，其性能的好坏直接度、角加速度，对该状态下惯组的性能作出科学的影响航天器的入轨和落点控制精度，随着控制精评价。而线加速度下性能测试通常采用重力场静度要求的不断提高，对惯组的测试技术越来越引态位置翻滚测试、精密离心测试、电

8、模拟测试、冲起人们的重视。击振动试验、火箭撬等方法，目前这些方法用于惯收稿日期：２０１４-０１-１１；修回日期：２０１４-０５-０５作者简介：林红斌（１９６４-），男，博士研究生，研究员，研究方向为导航、制导与控制。Ｅ-ｍａｉｌ：ｌｉｎｈｂ１２０８＠１６３．ｃｏｍ１９０载人航天第２０卷［１-５］组动态误差标定存在局限性：１）重力场静态位置翻滚测试该方法是在±１ｇ以内通过标