全温六方位速率标定与补偿方法在INS中的应用

"李建利、房建成、马艳海、程骏超等人在2012年的《北京航空航天大学学报》上发表了一篇关于‘INS全温六方位速率标定及分段线性插值补偿’的论文，旨在解决捷联惯性导航系统在全温动态环境下测量误差的问题。他们提出了一种新的标定和补偿方法，通过设定不同温度点进行六方位正反速率标定，并利用分段线性插值算法实时补偿系统误差，从而提高系统在各种温度和动态条件下的测量精度。实验结果显示，这种方法显著降低了车载和飞行实验中的纯惯性导航误差。" 这篇论文的核心知识点包括： 1. **捷联惯性导航系统（INS）**：INS是一种自主导航系统，它依赖于惯性传感器（如陀螺仪和加速度计）来确定物体的位置、速度和方向，无需外部参考信号。在极端温度和动态条件下，INS的测量误差会增加。 2. **全温动态环境**：论文关注的是INS在全温度范围（可能从低温到高温）和各种运动状态下的工作性能，这包括车辆在不同气候条件下的行驶和飞机的飞行等场景。 3. **六方位速率标定**：标定是校准系统以减少误差的过程。六方位速率标定涉及对INS进行六个方向（通常为前后、左右、上下）的正向和反向旋转，以获取全方位的误差数据。 4. **正反速率标定方案**：正反速率标定指的是在每个恒温点执行正向旋转和反向旋转，通过比较结果来更准确地识别和量化系统误差。 5. **分段线性插值**：这是一种数学方法，用于在已知的一些数据点之间进行平滑的线性预测。在论文中，它被用来在不同温度点间估算和补偿系统零偏和标度因数的温度误差。 6. **实时补偿**：通过实时应用分段线性插值算法，可以在系统运行时动态调整，以减少由于温度变化引起的测量误差。 7. **实验结果**：实验表明，采用这种新方法后，车载实验的纯惯性导航误差从1.501 n mile/h降低到0.393 n mile/h，飞行实验的误差从5.811 n mile/h降低到0.681 n mile/h，表明了方法的有效性。 8. **合成孔径雷达（SAR）**：SAR是利用雷达技术创建高分辨率图像的一种方法，需要精确的导航数据。论文中提到的方法为提高SAR的成像分辨率提供了基础。 这些知识点展示了在复杂环境条件下提高惯性导航系统精度的重要性和实施策略，对于惯性导航系统的设计和优化具有实际指导意义。