1.4.1 误差种类

1.4.1 误差种类

标定的对象是惯性器件的误差参数,需要首先建立惯性器件的误差模型。按照不同的运动条件,惯性器件的误差模型往往可分为静态误差模型、动态误差模型、随机误差模型。

惯性器件的静态误差模型是指与线运动(即线加速度)相关的误差模型。

惯性器件的动态误差模型是指与角运动(包括角速度和角加速率等)相关的误差模型。对捷联式惯导系统来说,因为惯性器件直接固联在载体上,承受恶劣的动态环境,所以动态误差模型尤其重要。

惯性器件的随机误差模型是指随机变化的那部分误差模型。

若要全部在线标定出各个误差模型的系数将非常困难,所以需要进行合理的取舍。考虑到在线标定的实际,根据系统辨识理论,模型项太多不利于参数估计。一般选择零偏误差、标度因数误差、安装误差为待标定项。

1.零偏误差

零偏误差是指当输入为零时惯性器件的输出值,包括加速度计零偏(常用∇表示)和陀螺零偏(又称零位漂移,常用ε表示),存在逐次启动不确定性。

2.标度因数误差

惯性器件的标度因数是指惯性器件的输出增量与输入增量之比。由于捷联惯导系统将陀螺和加速度计直接固联在运载体上,惯性器件直接感受载体的振动冲击等干扰,惯性器件工作过程中实际的标度因数与预先通过实验室标定后存储在计算机里的标度因数不一致,这就是标度因数误差。这项误差对捷联惯导的测量准确性有很大影响,一般情况下,陀螺仪标度因数误差要达到10-6数量级才能满足导航精度的要求。

3.安装误差

捷联惯组由3个加速度计和3个陀螺仪组成,理论上加速度计坐标系和陀螺坐标系应该是正交坐标系且和载体坐标系重合,但由于安装误差的存在,加速度计坐标系和陀螺坐标系成为非正交坐标系。安装误差常用安装误差角来表示。