寻北仪的短时间双位置寻北方法及系统与流程
发布日期：2024-08-21 浏览次数： 专利申请、商标注册、软件著作权、资质办理快速响应热线：4006-054-001 微信：15998557370
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| 摘要： | 本发明涉及单陀螺定向，尤其涉及一种寻北仪的短时间双位置寻北方法及系统。、姿态角的确定是惯性导航领域重要的需求，在寻北仪系统中，“转位机构单陀螺”实现了静态水平条件下的航向初值确定问题。在倾角仪中，使用三个加速度计实现了静态条件下水平姿态角的确定。现有的寻北仪常采用四位置寻北的方案进行寻北，... | ||
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本发明涉及单陀螺定向，尤其涉及一种寻北仪的短时间双位置寻北方法及系统。背景技术：1、姿态角的确定是惯性导航领域重要的需求，在寻北仪系统中，“转位机构+单陀螺”实现了静态水平条件下的航向初值确定问题。在倾角仪中，使用三个加速度计实现了静态条件下水平姿态角的确定。现有的寻北仪常采用四位置寻北的方案进行寻北，这种方案的寻北时间久，且精度较低。而在某些应用场合需要短时间就确定角度值，且需要较高的精度，现有的方案并不能满足要求。技术实现思路1、本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种寻北仪的短时间双位置寻北方法及系统，以缩短寻北时间，同时提升精度。2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种寻北仪的短时间双位置寻北方法，所述寻北仪包括转位机构、一组陀螺以及x轴和y轴两组加速度计，所述方法包括：3、步骤s1：根据寻北仪的标定参数完成陀螺数据、加计数据的误差补偿，记录转位机构初始的角度值；4、步骤s2：将转位机构在角度值的位置作为第一个位置，采集寻北仪在第一个位置时的陀螺数据和加计数据；旋转转位机构使转位机构转动到第二个位置，采集寻北仪在第二个位置时的陀螺数据和加计数据，计算出转位机构在0°位置的粗略方位角度值；5、步骤s3：判断当前的方位角与南北向之间的关系，根据判断结果再次旋转转位机构，并实时采集陀螺数据和加计数据，计算并输出姿态角度精确值。6、相应地，本发明实施例还提供了一种寻北仪的短时间双位置寻北系统，所述寻北仪包括转位机构、一组陀螺以及x轴和y轴两组加速度计，所述系统包括：7、补偿模块：根据寻北仪的标定参数完成陀螺数据、加计数据的误差补偿，记录转位机构初始的角度值；8、粗计算模块：将转位机构在角度值的位置作为第一个位置，采集寻北仪在第一个位置时的陀螺数据和加计数据；旋转转位机构使转位机构转动到第二个位置，采集寻北仪在第二个位置时的陀螺数据和加计数据，计算出转位机构在0°位置的粗略方位角度值；9、精计算模块：判断当前的方位角与南北向之间的关系，根据判断结果再次旋转转位机构，并实时采集陀螺数据和加计数据，计算并输出姿态角度精确值。10、本发明的有益效果为：本发明采用双位置寻北，先进行角度粗测，旋转后再根据双位置对准进行角度精测；本发明可以在较短的时间内完成态角的计算。本发明在寻北过程中，精确计算寻北结果，同时将陀螺转动到南向和北向，避免了东向和西向的死区、阈值区间等，提升了数据的准确性。技术特征：1.一种寻北仪的短时间双位置寻北方法，所述寻北仪包括转位机构、一组陀螺以及x轴和y轴两组加速度计，其特征在于，所述方法包括：2.如权利要求1所述的寻北仪的短时间双位置寻北方法，其特征在于，步骤s2包括：3.如权利要求2所述的寻北仪的短时间双位置寻北方法，其特征在于，子步骤s23中，根据下式计算转位机构在0°时的粗略方位角度值a：4. 如权利要求3所述的寻北仪的短时间双位置寻北方法，其特征在于，步骤s3中，若当前方位角 ，则控制转位机构转动到南向位置，当前转位机构的角度为 ，计算得到当前的方位角记为 ；再控制转位机构转动到北向位置，即时计算出转位机构0°时的精确方位角度值，精确方位角度值为；5.如权利要求4所述的寻北仪的短时间双位置寻北方法，其特征在于，步骤s3中，根据下式计算转位机构0°时的精确方位角度值：6.一种寻北仪的短时间双位置寻北系统，所述寻北仪包括转位机构、一组陀螺以及x轴和y轴两组加速度计，其特征在于，所述系统包括：7.如权利要求6所述的寻北仪的短时间双位置寻北系统，其特征在于，粗计算模块先在第一个位置静态采集数据；采集完成后，控制转位机构旋转，使转位机构转动到90+位置，转动到位后，静态采集数据；最后根据第一个位置和第二个位置的陀螺数据即时计算出转位机构0°位置的粗略方位角度值。8.如权利要求7所述的寻北仪的短时间双位置寻北系统，其特征在于，粗计算模块根据下式计算转位机构在0°时的粗略方位角度值a：9. 如权利要求8所述的寻北仪的短时间双位置寻北系统，其特征在于，若当前方位角 ，精计算模块则控制转位机构转动到南向位置，当前转位机构的角度为 ，计算得到当前的方位角记为 ；再控制转位机构转动到北向位置，即时计算出转位机构0°时的精确方位角度值，精确方位角度值为；10.如权利要求9所述的寻北仪的短时间双位置寻北系统，其特征在于，精计算模块根据下式计算转位机构0°时的精确方位角度值：技术总结本发明实施例公开了一种寻北仪的短时间双位置寻北方法及系统，所述方法包括步骤S1：根据标定参数完成陀螺加计数据的误差补偿，记录当前初始的转位机构角度值；步骤S2：按照约定的转动模式，旋转转位机构，并实时采集陀螺和加计数据，计算出方位粗略值；步骤S3：按照约定的转动模式，旋转转位机构，并实时采集陀螺和加计数据，计算出姿态角度精确值。本发明采用双位置寻北，先进行角度粗测，旋转后再根据双位置对准进行角度精测；本发明可以在较短的时间内完成态角的计算。本发明在寻北过程中，精确计算寻北结果，同时将陀螺转动到南向和北向，避免了东向和西向的死区、阈值区间等，提升了数据的准确性。技术研发人员：邓麟,李汉舟受保护的技术使用者：广东奥斯诺工业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16
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