高精度三轴转台在线标定光纤陀螺系统研究

"这篇论文是关于基于高精度三轴系统的光纤陀螺在线标定方案的研究，作者来自哈尔滨工程大学自动化学院。文章探讨了随着光纤陀螺技术的发展，捷联惯导系统成为惯导系统发展的一个趋势，而捷联惯导系统误差校准技术成为关键。该研究结合工程实践，提出了一种在线标定方法，利用高精度多功能三轴转台设计校准路径，并采用卡尔曼滤波算法进行数据处理，实验结果验证了方法的有效性。" 在惯性导航系统（Inertial Navigation System, INS）领域，光纤陀螺（Fiber-Optic Gyroscope, FOG）因其高精度和稳定性，被广泛应用于各种导航系统中。随着技术的进步，捷联式惯导系统（ Strapdown Inertial Navigation System, SINS）逐渐替代了传统的平台式系统，成为主流。然而，SINS的误差来源复杂，包括陀螺和加速度计在内的传感器误差对系统的精度影响显著，因此误差校准技术显得至关重要。 本文提出的在线标定方法针对实际使用的光纤陀螺和加速度计的石英挠性组件建立了相应的系统误差模型。在线标定意味着在系统运行过程中进行校准，相较于离线标定，可以实时更新和修正误差，提高导航系统的动态性能。高精度三轴转台作为校准平台，能够模拟各种姿态变化，为传感器提供全面的校准环境。 设计的校准路径是通过控制转台的转动来实现的，它覆盖了多种运动模式，旨在揭示和修正传感器在各个轴向上的误差。卡尔曼滤波算法被应用到在线数据处理中，它是一种有效的估计方法，能够处理噪声数据并提供最优状态估计，这对于实时误差校正非常有用。 经过实验验证，所提的在线标定方法在项目中表现出可行性，有效地提高了系统的导航精度。这一成果对于提升SINS的性能，特别是在高精度导航应用如航空航天、军事和自动驾驶等领域具有重要意义。通过不断优化和改进，该方法有望进一步提升光纤陀螺和其他传感器的在线标定效果，推动惯性导航技术的发展。