冗余陀螺测量单元的实验室标定方法设计

梁海波 梁 婕 孟 恭 许 昊 吕章刚

1. 北京航天自动控制研究所，北京 100854 2. 宇航智能控制技术国家级重点实验室，北京 100854



冗余陀螺测量单元的实验室标定方法设计

梁海波1,2梁 婕1孟 恭1许 昊1吕章刚1

1. 北京航天自动控制研究所，北京 100854 2. 宇航智能控制技术国家级重点实验室，北京 100854

提出了采用Kalman滤波对冗余陀螺的常值误差、标度因数误差和安装误差进行估计的实验室标定方法。采用小角度旋转向量法对安装误差进行建模，并设计了Kalman滤波器。在对滤波器的量测方程进行设计时，采用零空间扩增法来改善滤波器中各陀螺误差状态量的可观测性。通过仿真试验，表明该标定方法对所有误差状态量估计的平均相对误差均低于1%，从而证明了该方法的有效性。 关键词 标定；冗余陀螺；卡尔曼滤波；零空间扩增

陀螺作为飞行器控制系统的重要仪表，其可靠性的高低直接关系到飞行器任务完成的质量，在极端情况下陀螺的故障将导致飞行任务失败。通常，可以通过陀螺冗余技术来提高其可靠性。目前，尽管三轴陀螺配置方式的标定技术已趋于成熟[1-4]，但针对冗余配置的陀螺标定技术的研究却较少。其原因在于，随着冗余陀螺数量的增加，以及配置方式的日趋复杂，分离陀螺参数的难度也随之增加，且不同配置方式所采用的标定方法通用性较差[5]。这里，将研究九陀螺冗余配置单元的实验室标定方法，力求既能有效地分离误差参数，又具有一定的通用性。……