長航時激光慣導定位誤差的補償方法研究

李瑩

（解放軍92941部隊，125001）

0 引言

對于慣性導航系統而言，慣性敏感元件(包括陀螺儀和加速度計)的誤差是影響慣性導航系統精度的主要決定因素。陀螺儀是敏感殼體相對于慣性空間角運動的裝置，它的基本功能是敏感角位移和角速度。作為一種重要的慣性敏感器，它廣泛用于測量運載體的運動，而且還是構成慣導系統的核心元件，慣導系統的定位精度很大程度上取決于陀螺儀的工作精度。無論何種應用還是何種形式的陀螺儀，陀螺漂移始終是制約其所使用系統的精度的關鍵問題。陀螺漂移誤差一般分為常值漂移和隨機漂移兩部分，慣性器件常值誤差可以進行有效地補償，但是它會隨著時間逐漸變化，而且在慣性導航系統每次啟動時，常值漂移都會不一樣。本文首先分析了陀螺漂移對非旋轉慣導系統和單軸旋轉激光慣導系統定位精度的影響，并進一步推導出慣性坐標系下的ψ（計算導航坐標系與計算機坐標系之間的矢量角）增量與陀螺漂移之間的關系。利用兩次外部位置和航向信息對慣導的陀螺漂移進行補償，從而達到對慣導定位精度的提高。

1 陀螺漂移對慣導定位誤差影響的分析

1.1 陀螺漂移對非旋轉慣導系統定位精度的影響

根據慣導的經典誤差方程[1][2][3]，調用Matlab/Simulink子系統模塊庫中的Subsystem模塊，建立仿真模型，針對陀螺漂移對位置誤差的影響進行了靜基座分析。

仿真條件假設為：在北緯40°的靜基座上進行48h仿真，采樣頻率為1次/2s，共產生86400個仿真點。……