基于短时惯导的动态罗经姿态角误差补偿方法

doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0714

测绘通报 ›› 2025, Vol. 0 ›› Issue (7): 85-89,109.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2025.0714

基于短时惯导的动态罗经姿态角误差补偿方法

杨旭¹, 黄小娟², 张延顺³, 刘朝阳¹

1. 陕西能源职业技术学院, 陕西咸阳 712000;
2. 北京航天时代光电科技有限公司, 北京 100094;
3. 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院, 北京 100191

收稿日期:2024-11-29 发布日期:2025-08-02
通讯作者: 张延顺。E-mail:zhangyanshun@buaa.edu.cn
作者简介:杨旭(1993—),男,硕士,工程师,研究方向为多传感器融合导航与定位。E-mail:yangxu@buaa.edu.cn
基金资助:
航天伺服驱动与传动技术实验室开放基金(LASAT-2023-A05);陕西省自然科学基础研究计划面上项目(2025JC-YBMS-542);陕西能源职业技术学院科研项目(2024KYTD05;2024KYZRP04QN)

Short-term inertial navigation assisted error compensation method for dynamic gyrocompass attitude angles

YANG Xu¹, HUANG Xiaojuan², ZHANG Yanshun³, LIU Zhaoyang¹

1. Shannxi Energy Institute, Xianyang 712000, China;
2. Beijing Aerospace Times Optical-Electronic Technology Co., Ltd., Beijing 100094, China;
3. School of Instrumentation and Opto-electronic Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China

Received:2024-11-29 Published:2025-08-02

摘要/Abstract

摘要： 捷联陀螺罗经的航向和姿态测量会受载体的动态运动影响而产生较大误差。本文在对载体运动加速度误差传递机理分析的基础上,基于惯导短时间不发散的思想,提出了一种动态下捷联罗经姿态测量误差补偿方法。当载体处于动态运动时,采用阶段性重置的短时惯导算法持续计算导航系坐标下的运动加速度,对罗经回路中受到干扰的加速度计数据进行补偿,进而降低动态测量误差。试验结果表明,动态下补偿后的航向角均方根误差(RMSE)为0.792°,俯仰角和横滚角均小于0.030°,有效提升了罗经系统的动态姿态测量性能。

关键词: 捷联罗经, 惯性导航, 动态机动, 运动对准, 误差补偿

Abstract: The heading and attitude measurement of the strapdown gyrocompass will be greatly affected by the dynamic motion of the carrier,resulting in significant errors.Based on the analysis of the transmission mechanism of carrier motion acceleration error,a dynamic compensation method for attitude measurement error of gyrocompass is proposed using the idea of inertial navigation without divergence in a short period of time.When the carrier is in dynamic motion,a short-term inertial navigation algorithm with periodic reset is used to continuously calculate the motion acceleration in the navigation system,compensate for the disturbed accelerometer data in the compass loop,and thereby reduce dynamic measurement errors.The experimental results show that the root mean square error (RMSE) of the heading angle after dynamic compensation is 0.792°,and the pitch angle and roll angle are less than 0.030°,effectively improving the dynamic attitude measurement performance of the gyrocompass system.

Key words: strapdown gyrocompass, inertial navigation, dynamic maneuver, motion alignment, error compensation

中图分类号:

P228

杨旭, 黄小娟, 张延顺, 刘朝阳. 基于短时惯导的动态罗经姿态角误差补偿方法[J]. 测绘通报, 2025, 0(7): 85-89,109.

YANG Xu, HUANG Xiaojuan, ZHANG Yanshun, LIU Zhaoyang. Short-term inertial navigation assisted error compensation method for dynamic gyrocompass attitude angles[J]. Bulletin of Surveying and Mapping, 2025, 0(7): 85-89,109.

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基于短时惯导的动态罗经姿态角误差补偿方法

Short-term inertial navigation assisted error compensation method for dynamic gyrocompass attitude angles

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