光纤捷联惯导系统角加速度误差补偿技术.pdf

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1、76传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2012年第31卷第5期光纤捷联惯导系统角加速度误差补偿技术王庭军，高延滨，李光春(哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：以实验室自行研制的光纤陀螺及其捷联惯导系统为基础，从光纤陀螺的传统标定模型人手，在进行角加速度补偿前，通过与转台激发出的角速度与光纤陀螺测量值做对比，得出系统在有大角加速度的情况下，光纤陀螺测量值与转台实际角速度值会有很大的误差，光纤捷联惯导系统姿态误差会在很短的时间内被放火。角加速度误差补偿后，在

2、有明显角加速度的情况下，光纤陀螺能够准确测量转台的角加速度，捷联惯导系统解算精度明显提高。关键词：光纤陀螺；标定模型；捷联惯导系统；角加速度；误差补偿中图分类号：U666．12文献标识码：A文章编号：1000-9787(2012)05-0076-03CompensationtechnologyofangularaccelerationerrorforFOGSINSWANGTing-jun，GAOYan_bin，LIGuang-chun(SchoolofAutomation，HarbinEngineeringUniversity，H

3、arbin150001，China)Abstract：Onthebasisoffiberopticgyroscope(FOG)andstrapdowninertialnavigationsystem(SINS)，thestudystartswithtraditionalcalibrationmodelofFOG，comparingangularratebyFOGmeasurementwithangularrateinspiredbyturntable，itdiscoveresthatthereisverylargeerrorofa

4、ngularratebyFOGmeasurementintheconditionoflargeangularacceleration，andattitudeerrorofSINSisamplifiedinveryshorttime．Afterangularaccelerationerorcompensation，FOGCanmeasureangularrateofturntableaccuratelyunderthelargeangularacceleration．TheattitudeprecisionofFOGSINSisdi

5、stinctlyimproved．Keywords：FOG；calibrationmodel；SINS；angularacceleration；errorcompensation0引言出和输入之间的数学关系。数学模型是研究误差补偿技术近年来，光纤捷联惯导系统的研究成为一大热点，惯性的依据。建立光纤陀螺合理的误差数学模型是误差补偿技仪表误差补偿技术是其关键技术之一，提高系统精度是研术的关键。补偿技术旨在通过测量适量的误差系数，并利制光纤捷联惯导系统的核心，文献[1～6]都对此做了研用这些值对测量值加以修正，以去除惯性敏感器中可预测的

6、误差项。光纤陀螺的误差数学模型通常分为三类：究。惯性器件漂移误差按其起因不同可以分为静态误差、1)静态误差模型动态误差、随机误差。目前，对于静态误差的研究相对比较惯性敏感元件的静态误差模型是指在全部的元件误差成熟，对于动态误差的研究还不完善。误差补偿的思路是中与机体的线运动即线加速度有关的那部分误差的数学模修正可预测的一种或多种系统误差对传感器精度的影型。响J。角加速度误差属于动态误差，文献[8一lO]对其进2)动态误差模型行了研究，但都没从捷联系统的角度进行分析和补偿。本惯性敏感元件的动态误差模型是指在全部的元件误差文利用本实验

7、室在研的中等精度光纤捷联系统，从光纤陀中与机体的角运动，包括角速率和角加速率等有关的那部螺的标定模型人手，对角加速度计进行补偿，从姿态解算精度上进行了验证，得到了很好的补偿效果，方便实用。此外分误差的数学模型。由于平台惯导系统的惯性敏感元件是还补偿了角加速度的导数项。装在平台上的，平台隔离了机体的角运动，此时可以认为平1光纤陀螺误差模型的分类台惯导系统的惯性敏感元件的误差中不存在这部分误差，光纤陀螺的数学模型就是在特定的条件下光纤陀螺输然而对于捷联系统，由于惯性敏感元件直接固连在载体上，收稿日期：2011-11—10基金项目：中央

8、高校基本科研业务费专项资金资助项目(HEUCF110404)第5期王庭军，等：光纤捷联惯导系统角加速度误差补偿技术因此，惯性敏感元件的动态误差模型对于捷联惯导系统尤是通过数学寻优的方法将其得到。3)随机误差模型试验所用的是实验室自行研制的光纤捷联惯