激光陀螺捷联惯性导航系统的误差参数标定

光纤陀螺捷联惯导系统级标定方法的
研究
光纤陀螺捷联惯导系统是一种高精度的导航系统，它结合了光纤陀螺和捷联惯性导航技术，可以在不依赖外部信号的情况下提供高精度的导航信息。

然而，由于光纤陀螺和惯性测量单元的误差会影响系统的精度，因此需要进行系统级标定来提高系统的性能。

系统级标定方法是指通过对整个系统进行标定，包括光纤陀螺、惯性测量单元和导航算法等，来提高系统的精度和可靠性。

目前，常用的系统级标定方法包括离线标定和在线标定两种。

离线标定是指在系统安装和调试完成后，对系统进行标定。

离线标定通常需要使用高精度的标定设备，如转台、全站仪等，对系统进行精确测量和标定。

离线标定的优点是精度高、稳定性好，但需要专业的设备和技术人员，成本较高。

在线标定是指在系统运行过程中，通过对系统的输出进行实时监测和修正，来提高系统的精度和可靠性。

在线标定通常需要使用一些先进的算法和技术，如卡尔曼滤波、粒子滤波等，对系统的输出进行实时修正。

在线标定的优点是成本低、易于实现，但精度和稳定性相对较差。

总之，系统级标定是提高光纤陀螺捷联惯导系统精度和可靠性的重要手段。

在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的标定方法，以提高系统的性能和可靠性。

激光捷联惯导系统的一种系统级标定方法
杨晓霞;黄一
【期刊名称】《中国惯性技术学报》
【年(卷),期】2008(16)1
【摘要】根据陀螺和加速度计的输出误差模型,从惯性导航基本方程出发推导了捷联惯导系统的系统级标定的一种误差参数标定模型,明确了该模型成立的条件,分析了该模型下惯性仪表24项误差参数的可辨识性,从而解释了已有文献未将惯性仪表24个误差参数完全辨识的原因,完善了该理论的完整性,并且提出了设计多位置翻滚实验的位置编排原则,给出了能够辨识出惯性仪表24项误差参数的标定方法.根据该位置编排原则可以找到多组可行的位置编排使得惯性仪表误差参数是可辨识的.该标定方法简单易行.
【总页数】7页(P1-7)
【作者】杨晓霞;黄一
【作者单位】中国科学院,数学与系统科学研究院,北京,100080;中国科学院,数学与系统科学研究院,北京,100080
【正文语种】中文
【中图分类】U666.1
【相关文献】
1.基于高阶卡尔曼滤波的激光捷联惯导系统级标定方法 [J], 刘冰;任继山;白焕旭;王盛;陈鸿跃
2.激光捷联惯导系统的一种系统级标定研究 [J], 陈远才;万彦辉;谢波;苏鑫
3.捷联惯导系统的一种系统级标定方法 [J], 董春梅;陈希军;任顺清
4.激光陀螺捷联惯导系统中惯性器件rn误差的系统级标定 [J], 林玉荣;邓正隆
5.一种锚泊条件下捷联惯导系统级标定方法 [J], 杨小康; 严恭敏; 李四海
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激光捷联惯导系统的一种系统级标定方法我折腾了好久激光捷联惯导系统的一种系统级标定方法，总算找到点门道。

说实话，刚开始的时候我真是瞎摸索。

我知道要对激光捷联惯导系统进行标定，这就好比给一个特别精密的仪器画像，要把它的各种特性都搞清楚。

最开始我以为只要按照一些传统的机械系统标定方法就行，结果那完全是个错误的方向，就像你想给猫喂狗粮一样，根本不对路。

我尝试的第一种方法是简单地从单个传感器开始标定。

我就想着，先把这个基石打稳，后面就好弄了。

我仔细研究每个传感器的参数，什么陀螺的零偏之类的。

但是后来我发现，光是单个传感器标定得再准，组合起来的时候却还是有偏差。

就好比你组装一个拼图，每块单独看都没问题，但是拼到一起就不对劲了。

后来我就意识到得从系统整体出发。

我在这个过程中啊，最头疼的就是怎么保证在整个标定过程中外界干扰最小。

这感觉就像是你在狂风里要拿着一根针准确无误地穿过线孔一样困难。

我试过在各种不同的环境下进行，在封闭性稍微好一点的小房间里，干扰稍微小一点，但是我又不确定这是不是最佳的。

而且每次做实验条件很难完全复制，今天的温度和明天的可能就有点差异，这也会影响结果。

我之前还犯过一个错误，就是没有充分考虑到传感器之间的耦合效应。

在标定的时候忽视了这个，得到的数据就忽上忽下，像坐过山车一样不稳定。

后来再次进行的时候，我就像照顾一群小动物一样，得同时兼顾各个传感器之间的联系。

确定最后的标定方法时，我先从整体的动态模型入手。

就像是先知道这个系统是怎么运转的一个大框架，是一个火车头拉着好几节车厢走，哪一节脱轨或者脱节了都不行。

模拟不同的运动状态，就像让火车慢慢走，快快走，走走停停一样，记录下系统的响应。

然后再根据这些记录的数据去调整标定的参数，这个过程就像是给这个系统这个大机器拧螺丝一样，松一点、紧一点都要恰到好处。

再就是数据处理这一块，得把那些干扰数据和有效数据分开。

我就用过一些简单的滤波方法，比如说均值滤波，就想象是给一锅食材去掉那些不合格的杂质一样。

收稿日期:2008208212 作者简介:徐兵华(19842),男,湖北京山县人,硕士生,主要从事捷联惯测技术的研究。

通讯作者:杨孟兴,研究员。

文章编号:100422474(2010)022*******激光陀螺IM U 的不水平指北标定方法徐兵华,杨孟兴(中国航天时代电子公司第十六研究所,陕西西安710100) 摘　要:激光陀螺捷联惯组(SIMU )标定是惯性导航的前提,标定结果的好坏将对惯性导航精度产生直接的影响。

根据激光惯性组合(IMU )的误差方程,在激光捷联惯性组合不水平指北情况下,通过12位置的标定方法,抵消地速及重力加速度的影响,从而得出加速度计的误差参数和激光陀螺的常值漂移;然后通过单轴转台,标定出陀螺的安装误差和标度因数。

此方法可满足激光陀螺IMU 的标定要求。

本方案利用最少的测试位置,方法简单,得到了所有需要的信息,利用率高。

关键词:激光陀螺;标定;惯性组合;设备无定向中图分类号:TN96;V241 文献标识码:AC alibration Method in No North 2seeking and No Level 2adjusting ofLaser G yro IMUXU Binghua ,YANG Mengxing(The 16t h Institute ,China Aerospace Times Electronics Corporation ,Xi ′an 710100,China ) Abstract :Inertial Navigation with Strapdown Inertial Measurement Unit (SIMU )is based on the calibration ofSIMU.The calibration results have a strong impact on inertial navigation accuracy.In this paper ,according to the er 2ror equation in laser gyro IMU ,which is no north 2seeking and no level 2adjusting ,the influence of the ground velocity and the acceleration of gravity is counteracted through 12position calibration ,and the error parameter of accelerome 2ter and the calibration factor of laser gyro is gained.Then the error parameter of laser gyro can be calibrated through single axis table.This method is believed to meet the performance requirements of laser gyro IMU.This scheme use the least measurement position to gain the most information ,simple and the utilization ratio is high. K ey w ords :laser gyro ;calibration ;IMU ;equipment without ori1entaion 激光陀螺捷联惯性测量组合是激光陀螺捷联惯性导航系统的核心部件,其精度很大程度上决定着激光陀螺捷联惯性导航系统的精度。

激光陀螺捷联惯导系统外场快速标定新方法贾继超;秦永元;张波;吴训忠【摘要】针对激光陀螺具有标度因数稳定、漂移误差变化小的特点,建立了适合激光陀螺捷联惯导系统的陀螺及加速度计组件简化误差参数模型,推导出了适合激光陀螺捷联惯导系统外场快速自标定的误差模型,设计了激光陀螺捷联惯导系统9位置系统级标定方法,并通过试验验证了该方法可快速准确的标定出加速度计组件的标度因数、安装误差、零偏及激光陀螺安装误差等15个主要参数,方法简单易行.【期刊名称】《中国惯性技术学报》【年(卷),期】2014(022)001【总页数】3页(P23-25)【关键词】激光陀螺捷联惯导系统;参数稳定性;系统级标定;误差参数辨识【作者】贾继超;秦永元;张波;吴训忠【作者单位】西北工业大学自动化学院,西安710072;航天第十六研究所,西安710100;西北工业大学自动化学院,西安710072;航天第十六研究所,西安710100;空军工程大学工程学院,西安710038【正文语种】中文【中图分类】U666.1通过系统级标定技术进行捷联惯性系统误差参数的快速估计与补偿，是解决参数性能保持期问题、提高系统精度的重要途径之一[1]。

文献[2-3]的系统级标定方法，结合姿态矩阵，静态下以加速度计比力测量值在当地水平地理坐标系下的投影为观测量，经过静止—转动—静止的标定过程，可以标定出陀螺、加速度计组件的标度因数、安装误差角及零偏等全部 24个主要参数。

文献[4]设计了一种多位置连续转动标定方案，通过测量每个位置静态导航状态下的速度误差，采用最小二乘法，全面辨识所有24个误差参数。

文献[5]基于激光陀螺捷联惯导系统参数稳定性统计分析，建立了适合激光陀螺捷联惯导系统外场自标定的加速度计组件误差参数模型。

以惯性组合转动后重新调平的水平姿态修正量以及静态下重力测量误差为观测量，不依赖外界方向姿态转角等基准信息，实现了加速度计组件主要误差参数在外场条件下的自标定，并给出了标定参数的修正方法。

导航工程技术专业实操惯性导航系统的误差分析与校正导航工程技术专业涉及到许多重要的导航系统，其中之一就是惯性导航系统。

惯性导航系统是一种可以独立运行的导航系统，通过测量和计算物体的加速度和角速度来确定位置和方向。

然而，惯性导航系统存在着一定的误差，这些误差需要进行分析和校正，以确保导航的准确性和可靠性。

一、误差来源与分类惯性导航系统的误差主要来自于两个方面：传感器误差和初始值误差。

传感器误差是由于惯性传感器本身的不完美性能引起的，包括随机误差和系统误差。

随机误差是在测量中出现的偶然误差，一般可通过多次测量求平均值来减小；系统误差是固定的、与物理因素相关的常数误差，一般可通过校正来减小。

初始值误差是由于系统初始状态的不准确引起的，包括位置误差和姿态误差。

二、误差分析1.传感器误差分析传感器误差是惯性导航系统中最主要的误差来源之一。

对于加速度计和陀螺仪这两种常用的传感器，需要对其误差进行分析和研究。

加速度计的误差主要包括刻度因子误差、偏置误差和温度误差等。

陀螺仪的误差主要包括零偏误差、刻度因子误差和温度误差等。

通过实验和数据处理，可以确定传感器误差的大小和特征，并为后续的误差校正提供依据。

2.初始值误差分析初始值误差是惯性导航系统中由于初始状态不准确引起的误差。

对于位置误差，可以通过其他导航系统的辅助定位来进行校正。

例如，可以利用全球定位系统（GPS）提供的位置信息来校正初始位置误差。

对于姿态误差，可以利用陀螺仪提供的角速度测量值来进行校正。

通过比较惯性导航系统的测量结果与辅助定位系统的结果，可以计算出初始值误差，并进行修正。

三、误差校正方法误差校正是惯性导航系统中非常重要的一步，它可以通过多种方法来实现。

常用的误差校正方法包括零偏校正、温度校正、刻度因子校正等。

零偏校正是通过对传感器的输出进行标定，确定其零偏值，并在测量中进行相应的修正。

温度校正是通过对传感器输出的温度特性进行建模，校正温度引起的误差。