一种新的光纤捷联罗经算法设计.pdf

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1、100传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第3期一种新的光纤捷联罗经算法设计宋超。，皮寿熹’，韩雪峰，杜蘅，杨晓龙(1．天津航海仪器研究所，天津300131；2．海军驻大连地区军事代表室，辽宁大连116021；3．东北大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳110004；4．哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：光纤捷联罗经比较传统平台罗经具有维护性好、可靠性高等优点。不同于传统的平台罗经算法，设计了一种适合于光纤捷联罗经使用的捷联罗经算法。算法

2、引入一种全新的惯性坐标系，并以重力在该坐标系的投影解算出地理坐标系的转动；陀螺输出解算载体坐标系的转动，进一步得到载体的姿态值。设计了利用FIR数字滤波器滤波获得惯性坐标系重力投影的方法。最后仿真验证了算法编排和理论分析的正确性。关键词：光纤陀螺；捷联罗经；惯性坐标系中图分类号：U666．12文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)03-0100-04AnovelalgorithmdesignforfiberstrapdowngyrocompassS0NGChao，PIShou．tao，HANXue—feng，DU

3、Heng，YANGXiao—long(1．TianjinNavigationInstrumentResearchInstitute。Tianjin300131，China；2．NavalDalianMilitaryRepresentativeOfice，Dalian116021，China；3．SchoolofInformationScienceandEngineering，NortheasternUniversity，Shenyang110004，China；4．SchoolofAutomation，HarbinEnginee

4、ringUniversity，Harbin150001，China)Abstract：Comparedwiththetraditionalplatformgyrocompass，thefberstrapdowngyrocompasshaveadvantagesofwellmaintainandhighreliabilityandSOon．Astrapdowngyrocompassalgorithmthatcarlbeusedinfiberstrapdowngyrocompasssystem，whichisdifferentfro

5、mthetraditionalplatformcompassalgorithmisdesigned．Thealgorithmintroducesanewinertialcoordinatesystem，whichtherotationofthegeographycoordinatesystermcanbecalculatedbyputtingthegravityprojectionon，andtherotationofthecarriercoordinatesystemcanbecalculatedbyusinggyrooutp

6、uts，theattitudeofthecariercanbecalculated．TogetmethodofwityprojectionoftheinertialcoordinatesystemusingFIRdigitalfilter．Atlast．simulationdemonstratesthatl【lI‘alg⋯ithmandthetheoryarecorrect．Keywords：fibergyro；strapdowngyrocompass；inertialcoordinatesystem0引言“纯净”重力加速度在惯

7、性坐标系下的慢漂现象，将重力加平台罗经系统最早是基于机械陀螺的系统，其上具有速度在惯性坐标系中投影，通过分析重力加速度的运动，确一个高速旋转的转子，可以使它的角力矩方向与地球旋转定载体相对于地理真北向的方位。的角力矩方向一致，从而确定载体相对于地理真北向的方1光纤捷联罗经的原理位，就像磁罗经将其磁矩与地球磁场对准一样。平台罗经本文设计的光纤捷联罗经系统包含3只陀螺仪(FOG)系统要求维护密度高，在使用中它还需要非常细致地维护，和3只加速度计’。3只陀螺仪可在任何设定的瞬时，测并且在使用中可靠性有限。为了克服转子陀螺罗经所量出运动

8、物体的旋转角速度(包括地球自转角速度)，3只存在的缺点，维护性好、可靠性高的光纤陀螺捷联罗经系统加速度计测量出载体的重力视加速度和其它加速度的总被大量装备船舶。和一L述的测量信息都与载体的参考坐标系(惯性坐标基于光纤陀螺的捷联罗经系统，它的工作原理与系)有关，载