基于導(dǎo)航系統(tǒng)的光電吊艙補(bǔ)漂方法

張?zhí)m蘭，郭新勝，壽少峻，趙創(chuàng)社，韓 偉，劉 虎

（西安應(yīng)用光學(xué)研究所，陜西 西安 710065）

引言

光電吊艙的穩(wěn)定控制是一種閉環(huán)控制回路，慣性元件是控制回路中的反饋器件，其精度直接決定了最終的穩(wěn)定效果。在光電吊艙中，通常使用陀螺來測量穩(wěn)定平臺的角速度，并通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)使光電吊艙處于穩(wěn)定狀態(tài)[1-2]?？紤]到陀螺本身的測量和誤差特性，在吊艙實際穩(wěn)定過程中，需要適時測量陀螺的誤差才能保證光電吊艙的瞄準(zhǔn)線不漂移。陀螺在靜止時的輸出值，首先有陀螺漂移、游走和噪聲等誤差；其次還有敏感到的地球自轉(zhuǎn)分量[3-4]。常用的補(bǔ)償方式是在載體靜止時直接測量陀螺輸出值，并以該值作為陀螺的漂移誤差。這種方式從數(shù)學(xué)模型上分析，可以看出是將陀螺漂移和地球自轉(zhuǎn)分量統(tǒng)一在一起了。當(dāng)光電吊艙進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)時可以有效補(bǔ)償陀螺誤差，使光電吊艙穩(wěn)定。但是一旦載體移動，尤其是轉(zhuǎn)動后，就必須重新測量才能再一次使吊艙穩(wěn)定[5-6]。

本文設(shè)計了一種基于載體導(dǎo)航系統(tǒng)的光電吊艙補(bǔ)漂方法，原理如圖1所示。該方法的思路是，在載體靜止時分析陀螺輸出值，包含陀螺本身的器件誤差和地球自轉(zhuǎn)在吊艙平臺上的分量。通過獲取載體導(dǎo)航設(shè)備提供的姿態(tài)信息和吊艙的各種框架旋轉(zhuǎn)角度，將地球自轉(zhuǎn)從慣性系分解到平臺系，最終將陀螺本身的誤差和地球自轉(zhuǎn)分量分離，并用相應(yīng)的補(bǔ)漂算法重新穩(wěn)定平臺，使光電吊艙在經(jīng)過一次測漂后，不需要因載體運動或轉(zhuǎn)動而重新測漂。……