惯导系统误差分析（一）惯性导航系统的误差与误差源

2024-02-03 18:07| 来源: 网络整理| 查看: 265

1.惯导系统的误差是什么？

如果将计算机解算出来的经纬高作为原点，确定的地理坐标系称为计算系。那么相对于实际位置确定的理想平台坐标系（地理坐标系g）总是存在误差。

惯导系统的误差就是指惯导系统的计算值与真实值之间的差距，例如经度误差，维度误差，高度误差，游移方位误差，速度误差，姿态误差（姿态误差是惯性平台真实位置与地理系或游移系之差），航向角。计算系c相对于理想平台系总存在偏差角。

2.研究误差有什么用？

抑制误差；对关键元器件提出精度要求（陀螺仪10-3；加速度计10-4*g）；评估系统的工作情况

3.误差源的种类有多少？

误差来源可以分为元器件误差、安装误差、初始条件误差、计算误差、原理误差、外干扰误差

元件误差就是陀螺零漂（没有转动的情况下输出的转动角速度）、加计零位（没有施加力却有输出），以及刻度系数（刻度存在偏差，类似8两秤）。安装误差是指加计和陀螺安装到惯性平台上，和实际垂直正交的平台方位不平行，导致存在安装误差。初始条件误差就是输入的起点，即初始经纬高和实际位置有偏差。（飞机没有在特定停机坪上开启惯导）计算误差就是因为受到计算位数限制或者量化器位数限制，分辨率过低。一般可通过提升硬件性能实现。原理误差是指建模上不准确，（地球是梨形，建模认为是椭球；重力场异常）导致的误差，一般需要新算法。外部干扰误差，例如大气计算机数值不准确导致高度通道显示异常，一般可以克服。 4.哪些是主要误差源？

通过3的分析可以看出，元件误差、安装误差、初始条件误差是最主要的三个误差。对于元件误差来说，存在加计零位和陀螺漂移：

1.元件误差即陀螺漂移，加计零位和刻度系数

加速度计输出的表达式：相应轴向的加速度计计算值=（1+相应轴向的刻度系数误差）*相应轴向加速度计感测的比力+相应轴向的加速度计零位

$\boldsymbol{a}_{\boldsymbol{j}}^{\boldsymbol{c}}=\left( 1+\boldsymbol{\varDelta K}_{\boldsymbol{Aj}} \right) \boldsymbol{f}_{\boldsymbol{j}}+\nabla _{\boldsymbol{j}}$

平台相对于惯性系坐标的的进动角速度，可以表示为轴向j陀螺力矩器在平台系p下，平台系p相对于惯性系i的进动角速度=（1+轴向j陀螺力矩器的刻度系数误差）*对陀螺j轴施加的指令角速度+相应轴向j陀螺的漂移量

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