稳定环境下的高精度光纤捷联惯导精度探索研究

陶 冶,李海军,徐海刚

(1. 海军研究院，北京 100161;2. 北京自动化控制设备研究所，北京 100074)

0 引言

在国外，潜用惯导和水面型惯导一直是分2个系列单独发展。潜用惯导对陀螺的性能要求最高，一般要结合电磁计程仪、配合电子海图信息，在重力异常和强洋流区域系统工作于三阶阻尼模式，其他区域工作于Kalman阻尼模式，目的是抑制舒拉周期振荡误差对惯导性能的影响，提高长周期导航精度[1-2]。目前国外实际应用的最高精度水下型惯导是静电陀螺惯导，静电陀螺精度优于十万分之一，且噪声极小、角度随机游走可忽略，但陀螺热稳定时间长、对准3d左右才能发挥出理想的高精度。如何替代结构复杂、维护成本昂贵的静电惯导，更好地满足武器等用户的需求是近年来惯性导航领域面临的突出和现实问题。美国立顿公司利用霍尼韦尔成熟的高精度激光陀螺、采用双轴旋转调制方案，实现了惯导14d的重调周期，推算激光惯导自主定位精度优于2nmile/14d。但采用旋转调制方案在机理上存在锯齿形速度误差，难以满足高精尖用户速度和姿态匹配传递对准的需要。法国IXBLUE公司光纤陀螺及惯导系统处于国际领先地位，近期一项试验表明，纯捷联光纤惯导在温箱环境下实现了优于0.4nmile/38d的定位精度，对应的光纤陀螺的精度达到4.7×10-6(°)/h，充分显示了光纤陀螺捷联惯导系统的精度潜力。这主要是通过稳定的温度环境克服光纤陀螺全温环境劣势，充分发挥了光纤陀螺长期稳定性好的特点[3]。……