基于最优解析的陀螺现场免转台标校方法

doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2020.03.019

兵工学报 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (3): 577-584.doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2020.03.019

基于最优解析的陀螺现场免转台标校方法

杨管金子^1，2，李建辰^1，2，黄海¹，国琳娜^1，2

（1.中国船舶集团有限公司第705研究所，陕西西安 710075； 2.水下信息与控制重点实验室，陕西西安 710075）

收稿日期:2019-04-11 修回日期:2019-04-11 上线日期:2020-05-11
作者简介:杨管金子（1988—），男，工程师，博士研究生。E-mail:ygjz_hust@yeah.net;
李建辰（1964—），男，研究员，博士生导师。
基金资助:
国家重点实验室稳定支持基金项目（JCKY2019207CD02）

Non-turntable Field-calibration Method for Gyroscope Based on Optimal Analysis

YANG Guanjinzi^1，2， LI Jianchen^1，2， HUANG Hai¹， GUO Linna^1，2

(1.The 705 Research Institute， China Shipbuilding industry Corporation， Xi'an 710075， Shaanxi， China；2.Science and Technology on Underwater Information and Control Laboratory， Xi'an 710075， Shaanxi， China)

Received:2019-04-11 Revised:2019-04-11 Online:2020-05-11

摘要/Abstract

摘要： 作为载体姿态测量的重要惯性器件，陀螺在使用过程中由于长时间运输及存放等因素会产生误差漂移，造成对运动参数测量精度的降低，由此带来陀螺器件在使用前误差再标校的需求。根据现场无高精度转台设备支持的工作条件及中等精度陀螺指标需求，提出一种基于最优解析的陀螺现场标校方法。通过建立陀螺输出与地球自转角速率及加速度计输出间的映射关系式，将标校问题转换为最优解析问题；同时采用改进遗传算法，达到现场简易操作、不依赖转台等辅助设备、缩短标校时间、提高标校精度的目的。开展数学及半实物仿真实验，验证了所提方法的有效性，结果显示该方法能够有效地获得满足中等精度陀螺的标校结果，具有现场实用价值。

关键词: 陀螺, 现场标校, 免转台, 最优解析, 改进遗传算法

Abstract: Gyro is served as an important inertial device for vehicle attitude measurement. The error drift of gyroscope is due to long transportation and storage，which leads to the reduction in the measurement accuracy of motion parameters， thus needing to calibrate the gyroscope before use. A non-turntable field-calibration method for medium accuracy gyroscope based on optimal analysis is proposed in accordance with the working conditions without high precision turntable equipment in the field and the requirement of the indexes of medium accuracy gyroscope. The calibration problem is transformed into an optimal analytical problem by establishing the mapping relationship between the gyro output and the earth rotation rate as well as the accelerometer output. The method， combined with the improved genetic algorithm， is used to achieve the goal of simplifying the operation steps， doing not rely on turntable and other auxiliary equipment， shortening the calibration time and improving the calibration accuracy. The validity of the method is verified by mathematical and hardware-in-the-loop simulation experiments. The results show that the method can be used effectively to achieve the accuracy of medium-accuracy gyroscope calibration. Key

Key words: gyroscope, fieldcalibration, turntable, optimalanalysis, improvedgeneticalgorithm

中图分类号:

TJ630.6

杨管金子，李建辰，黄海，国琳娜. 基于最优解析的陀螺现场免转台标校方法[J]. 兵工学报, 2020, 41(3): 577-584.

YANG Guanjinzi， LI Jianchen， HUANG Hai， GUO Linna. Non-turntable Field-calibration Method for Gyroscope Based on Optimal Analysis[J]. Acta Armamentarii, 2020, 41(3): 577-584.

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第41卷
第3期2020 年3月兵工学报ACTA
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Non-turntable Field-calibration Method for Gyroscope Based on Optimal Analysis

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