RU2011147991A - METHOD FOR INCREASING THE ACCURACY OF A FREE PLATFORM INERIAL ORIENTATION SYSTEM BASED ON THREE-AXLE FIBER OPTICAL GYROSCOPES WITH ONE GENERAL RADIATION SOURCE - Google Patents

Claims (1)

Translated fromRussian

1. Способ повышения точности бесплатформенной инерциальной системы ориентации на основе трехосного волоконно-оптического гироскопа с одним общим источником излучения, основанный на ослаблении влияния шумов гироскопов на точность определения ориентации, отличающийся тем, что, с целью уменьшения дисперсии

ошибки определения пространственной ориентации бесплатформенной инерциальной системой ориентации1. A method of increasing the accuracy of a strapdown inertial orientation system based on a triaxial fiber-optic gyroscope with one common radiation source, based on weakening the influence of noise of gyroscopes on the accuracy of determining the orientation, characterized in that, in order to reduce dispersion

errors in determining spatial orientation by a strapdown inertial orientation system

где 〈.〉 - символ статистического усреднения (усреднения по ансамблю);where 〈.〉 is the symbol of statistical averaging (ensemble averaging);

;

;δω_i(t) - ошибки измерения проекций вектора абсолютной угловой скорости

на оси чувствительности трех информационных каналов (i=1, 2, 3) трехосного волоконно-оптического гироскопа, образующих связанный базисδω_i (t) - measurement errors of the projections of the absolute angular velocity vector

on the sensitivity axis of three information channels (i = 1, 2, 3) of a triaxial fiber-optic gyroscope, forming a connected basis

;

;(.)^T - символ транспонирования матрицы;(.)^T is the symbol for transposing the matrix;

(m, n=1, 2, 3) - матрица направляющих косинусов связанного базиса (неизменно ориентированного относительно корпуса бесплатформенной инерциальной системы ориентации) относительно его начального положения - инерциального базиса I

(m, n = 1, 2, 3) is the matrix of guiding cosines of the associated basis (invariably oriented relative to the body of the strapdown inertial orientation system) relative to its initial position - the inertial basis I

,

,1) измеряют (калибруют и/или паспортизируют) корреляционную матрицу шумов трехосного волоконно-оптического гироскопа1) measure (calibrate and / or passport) the noise correlation matrix of a triaxial fiber optic gyroscope

в частности, в приближении стационарных шумовin particular, in the stationary noise approximation

τ≡|t₁-t₂|,

τ≡ | t₁ -t₂ |,в условиях, максимально приближенным к условиям использования бесплатформенной инерциальной системы ориентации на объекте;in conditions as close as possible to the conditions of use of the strapdown inertial orientation system on the object;2) вычисляют оптимальную ориентацию (оптимальные ориентации) связанного базиса

относительно корпуса объекта, при которой (которых) проекции вектора измеряемой абсолютной угловой скорости

управляемого объекта:2) calculate the optimal orientation (optimal orientation) of the associated basis

relative to the body of the object, at which (which) the projection of the vector of the measured absolute angular velocity

managed object:

таковы

, что обеспечивается минимум

дисперсии ошибки бесплатформенной инерциальной системы ориентацииthese are

that provides a minimum

variance of the error of the strapdown inertial orientation system

3) Устанавливают корпус бесплатформенной инерциальной системы ориентации на корпусе управляемого объекта так, чтобы ориентация связанного базиса относительно корпуса управляемого объекта совпадала с одной из возможных оптимальных ориентации связанного базиса, при которой обеспечивается минимум

дисперсии ошибки бесплатформенной инерциальной системы ориентации. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при стационарных шумах общего источника излучения, когда корреляционная матрица шумов трехосного волоконно-оптического гироскопа имеет вид3) Install the body of the strapdown inertial orientation system on the body of the managed object so that the orientation of the associated basis relative to the body of the managed object coincides with one of the possible optimal orientations of the connected basis, at which a minimum

variance of the error of the strapdown inertial orientation system. 2. The method according to claim 1, characterized in that for stationary noise of a common radiation source, when the correlation noise matrix of a triaxial fiber optic gyroscope has the form

τ≡|t₁-t₂|,

τ≡ | t₁ -t₂ |,шум источника излучения является марковским процессом с корреляционной функцией k(τ)=k_aexp(-τ/τ₀), где k_a и τ₀ - постоянные величины, а управляемый объект вращается с постоянной малой угловой скоростью, критерий выбора оптимальной ориентации корпуса бесплатформенной инерциальной системы ориентации относительно корпуса объекта имеет вид:the noise of the radiation source is a Markov process with the correlation function k (τ) = k_a exp (-τ / τ₀ ), where k_a and τ₀ are constant values, and the controlled object rotates at a constant low angular velocity, the criterion for choosing the optimal housing orientation strapdown inertial orientation system relative to the body of the object is:

,

,что обеспечивает стопроцентную автокомпенсацию шумов источником излучения и достижение локального минимума дисперсии ошибки ориентации бесплатформенной инерциальной системой ориентации.which ensures absolute noise compensation by a radiation source and achieving a local minimum of the dispersion of the orientation error by a strapdown inertial orientation system.