Анализ влияния ошибок датчиков углов модуляционного вращения на точность системы ориентации

Авторы

Лян Ц. ^1*, Литвиненко Ю. А.², Степанов О. А.²

1. Национальный исследовательский университет ИТМО, Кронверкский просп., 49, Санкт-Петербург, 197101, Россия
2. Концерн ЦНИИ «Электроприбор», ул. Малая Посадская, 30, Санкт-Петербург, 197046, Россия

*e-mail: liangqing1688@gmail.com

Аннотация

Исследуется система ориентации, состоящая из двух микромеханических инерциальных измерительных модулей, установленных на поворотных платформах. Приводится ее математическая модель. Рассматривается алгоритм оценивания погрешностей двух модулей при движении объекта, включая смещения нулей, ошибки масштабных коэффициентов и углы рассогласования. Особое внимание уделяется анализу влияния ошибок датчиков углов модуляционного вращения на точность системы ориентации.

Ключевые слова

микромеханический модуль, модуляционное вращение, система ориентации, ошибки датчиков углов

Библиографический список

1. Зельдович С.М., Малтинский М.И., Окон И.М., Остромухов Я.Г. Автокомпенсация инструментальных погрешностей гиросистем. – Ленинград: Судостроение, 1976. – 255 с.

2. Ishibashi S., Tsukioka S., Sawa T. et al. The rotation control system to improve the accuracy of an inertial navigation system installed in an autonomous underwater vehicle // IEEE, Proceedings of the Symposium on Underwater Technology and Workshop on Scientific Use of Submarine Cables and Related Technologies, Tokyo, Japan, April 2007, pp. 495 – 498.

3. Sun F., Sun W., Guo Z. Auto-compensation method of SINS based on IMU rotation // Chinese Journal of Scientific Instrument, 2009, issue 12, vol. 30, URL: http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-YQXB200912009.htm

4. Peshekhonov V.G. Gyroscopic Systems: Current Status and Prospects // Gyroscopy and Navigation, 2011, no. 1, pp. 3 – 16.

5. Yuan Z., Zhao L. Error Analysis of Rotary SINS Sensor // Sensors & Transducers, September 2013, issue 9, vol. 156, pp. 35 – 39.

6. Stepanov A.P., Emelyantsev G.I., Blazhnov B.A. Efficiency of IMU modulation rotations in a marine FOG-based SINS // Gyroscopy and Navigation, 2015, no. 4 (91), pp. 42 – 54.

7. Туктарёв Н.А., Гришин Д.В., Бусурин В.И., Ахмедова С.К. Автономное инерциально-магнитометрическое устройство определения углов ориентации летательного аппарата // Труды МАИ. 2016. № 88. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=70665

8. Ren Q., Wang B., Deng Z., Fu M. A multi-position self-calibration method for dual-axis rotational inertial navigation system // Sensors and Actuators A: Physical, 2014, vol. 219, pp 24 – 31.

9. Zheng Z., Han S., Zheng K. An eight-position self-calibration method for a dual-axis rotational inertial navigation system // Sensors and Actuators A: Physical, 2015, vol. 232, pp. 39 – 48.

10. Лян Ц., Литвиненко Ю.А. Алгоритм оценивания ошибок инерциальных датчиков с использованием двух блоков микромеханических гироскопов // Материалы XVIII конференции молодых ученых с международным участием «Навигация и управление движением», Санкт-Петербург, 15-18 марта 2016. С. 556 – 564.

11. Степанов О.А. Основы теории оценивания с приложениями к задачам обработки навигационной информации. Введение в теорию оценивания. – СПб.: ЦНИИ «Электроприбор», 2010. – 509 с.

12. Zhao Lin, Wang Xiaoxu, Li Liang Sun Min. Nonlinear System Filtering theory, Beijing, National Defense Industry Press, 2012, pp. 111 – 119.

13. Ma Jianhong, Sun Yutong, Hao Yongqin. The comparison between resolver encoders and photoelectric encoders // Navigation and control, Jun. 2016, vol.15 (3), pp. 89 – 94.

14. Zheng L., Tang Q., Ma X., and Zhang Y. High-precision static and dynamic angular measurements with a ring laser gyro // Proceedings of SPIE, 1996, vol. 2899, pp. 50 – 53.

15. Bournachev M., Filatov Y., Goncharov N., Loukianov D., Pavlov P. Dynamic goniometers based on ring laser and optical encoder. Ultra precision measurements // Proceedings of the 4-th Euspen International Conference, Glasgow, Scotland, UK, 2004, pp. 318 – 319.

16. Qin S., Huang Z., Wang X. Optical Angular Encoder Installation Error Measurement and Calibration by Ring Laser Gyroscope // IEEE Transactions on instrumentation and measurement, 2010, vol. 59 (3), pp. 506 – 511.

17. Wang X. Errors and precision analysis of subdivision signals for photoelectric angle encoders // Optics and Precision Engineering, 2012, vol. 20, no. 2, pp. 379 – 386.

18. C. Wang, G. Zhang, S. Guo, and J. Jiang. Auto correction of interpolation errors in optical encoders // Proceedings of SPIE, 1996, vol. 2718, pp. 439 – 447.

19. S. Ye Accurate measurement about photoelectric shift // Science and Technology Press, Chengdu, 2003. 230 p.

20. Z. Huang, S. Qin, X. Wang, and D. Zhan. Error analysis of optical angular encoder and calibration with ring laser gyro // Chin J. Sci Instrument, Oct. 2007, vol. 28, no. 10, pp. 1866 – 1869.

Скачать статью