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关于捷联惯性测试系统综述
马瑞东
摘 要：文章首先分析了捷联惯性测试的基本原理,结合使用方向分析该种技术方法优点以及存在的缺陷,帮助确定系统研究中需要重点优化的部分.在此基础上重点探讨捷联惯性测试系统标定方法与捷联惯性测试系统的构建,为捷联惯性测试系统应用中提升精准度提供有利的技术参照.
关键词：捷联惯性测试；测试系统；陀螺仪
一、捷联惯性测试基本原理
需要测试的器件会连接到载体中,并将各项基本数据信息输入到捷联矩阵中作为测试任务进行所参照的坐标系量,从而实现测试器件的分析计算,系统内的惯性测试需要体现出角速率陀螺仪运动模式,陀螺仪所连接的固体在运动频率会达成一致.而陀螺仪中的各项运动参数会直接通过捷联惯性系统反馈到控制模块,从而实现对固体惯性的测试目标、该项技术当前在导航系统设计中应用广泛,并且取得了理想的效果.应用该技术可以省去复杂繁琐的导航平台,简洁便利并且所测得的物理量也更为精准,应用该项技术展开运动状态引导更实用,同时系统构建中的硬件安装也更便捷利于实现.
二、捷联惯性测试系统标定方法
1. 经典法.将双轴与三轴转台结合使用作为参照,使用的陀螺仪转动过程中是以地球作为参考来进行的,对应加速度具体量测试会结合测试所在地的重力进行对比分析,在该种方法中体现出不同区域的重力差异性,所得结果自然更具备参照实用性[1] .经典法中将所在地地轴作为参照,同一区域内不同位置存在测试结果差异性,测试中会选择几个复测点,将所得到的各个结果之间进行整合,最后综合得出的结果能够反映出测试情况.该种方法适合应用在精度要求不是十分严格的测试任务中.
2.分析法. 分析法则是采用激光陀螺仪来代替传统组件,以捷联惯性导航系统代替传统系统,测试过程中利用激光技术来帮助完善探测任务,这样所得到的结果更具有精准度,使用期间也不同意产生误差.激光陀螺仪可以应用在精准度要求高的测试系统中,对惯性测试更是可以精确到实时动向,实现不同位置变化监测控制,从而实现对所检测装置的定误差分析.一旦测试组件的误差超过了额定值,在系统内会进行自动化分析从而确定误差最小的控制模式.分析法中充分运用了激光技术,因此所捕捉到的参数结果更具有现实意义.上述两项技术方法分别适用于不同精准度需求系统中,实际设计中还需要体现出需求性.
三、捷联惯性测试系统构建
1. 多位置标定设计.采用多位置标定设计方法来提升系统测试的精准度,位置选择中需要根据运行特征来进行定点选择,激光技术应用在定点选择中,并采用坐标来体现出各个点的具体位置,将参数整合到矩阵计算方程中,精准计算出误差以及坐标点的变化情况.从而更高效完成现场设计控制.运算回归方程使用 Y等于XU+X 来计算,其中 Y 表示所测试点在运动过程中的定点变量情况,具有实际表达意义,公式运行中的 Y 是变化的,因此需要使用变量公式来将其表达出来.而 U 则是表现误差的实际情况,将误差体现在运算回归方程中,更方便在最终测试结果中来针对误差全面控制,从而将其控制在标注范围内,以免影响到最终的导航系统运行安全性.
2.测试精度预测. 对于测试系统应用过程中的精度预测,要考虑是否受外界重力干扰,考虑环境在其中存在的干扰因素,在此基础上设计精度预测系统,从而实现对系统内部更稳定的测评分析[2] .对陀螺仪的三轴进行系统内检测,采用实时数据检测反馈模式,这样有利于技术人员确定信息中所存在的误差部分,导航系统中进行精度预测并不意味完全避免误差,而是通过技术方法来将误差控制中安全范围内,从而不会对测试系统功能实现造成阻碍影响,数据处理过程中计算机运算能力有限,对此需要考虑选择的测试的总数据处理量是否在计算机软件运算能力内,从而达到数据全面分析检测效果,构建以及设计中要重点考虑加速度计以及陀螺仪的误差控制.
结果
综上所述,捷联惯性测试系统在导航工作状态中,陀螺、加速度计的各项误差将影响系统的精度,即系统精度中包含各项误差源的信息.其中,陀螺误差将通过姿态算法使计算坐标系“倾斜”,从而使重力分量在计算坐标系各轴上出现,加速度计在对准期间使导航坐标系“倾斜”而产生重力的测量误差,加速度计误差除了产生对准误差外,将直接产生系统的输出误差.为了在导航算法中补偿这些误差,必须精确标定惯性组合件的各项误差.
测试论文范文结:
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