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2012年4月北京航空航天大学学报April2012
第38卷第4期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsVo1．38No．4

基于双轴旋转的惯导系统误差自补偿技术

杨国梁王玮

(北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京100191)

摘要：针对陀螺漂移影响惯导系统长时间导航精度的问题，提出了一种基于双单
元体结构的误差自补偿方案．通过单元体的连续正反旋转，可以实现对所有方向上陀螺常值漂
移的调制，从而大幅提高惯导系统的精度．对常值漂移、刻度系数误差、安装误差和角度随机游
走等主要误差源的误差特性进行了分析，同时讨论了旋转机构精度对系统调制性能的影响．利
用自行研制的双轴旋转调制式激光捷联惯导系统进行了多次海上试验，试验结果表明该方案
可行，在不改变惯性器件精度的前提下，可提高系统精度一个量级以上．
关键词：捷联惯导系统；双轴旋转；自动补偿；激光陀螺
中图分类号：U666．12
文献标识码：A文章编号：1001-5965(2012)04-0519-06

Errorauto—compensationtechnologyofinertialnavigationsystem
basedondouble-axisrotation

YangGuoliangWangWei

(SchoolofInstrumentScienceandOpto-electronicsEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)
Abstract：Tosolvetheproblemthatthegyrodriftdecreasedthelong—timenavigationaccuracy，anewan-

to—compensationschemewithdoubleunitswasputforward．Theconstantgyrodriftscouldbemodulatedinall

directionsbycontinuousrotation，SOastoimprovetheaccuracyoftheinertialnavigationsystemgreatly．The

errorcharactersofsystemerorswereanalyzed，suchasconstantgyrodrift，scalecoefficienteror，installation

erorandanglerandomwalk．Theinfluenceofrotatingmechanismprecisiononthemodulationperformance

wasalsodemonstrated．Multipleseatestswereoperatedbythedouble—axisrotarylaserstrapdowninertialnavi—

gationsystemwhichwasself—developed．Theresultsshowthattheschemeisefficientandtheaccuracyofthe

systemcanbeimprovedbyoneorderofmagnitudewhiletheprecisionoftheinertialcomponentsisun—

changed．

Keywords：strapdowninertialnavigationsystem；double—axisrotation；auto—compensation；lasergyro

惯性导航作为一种完全自主的导航技术，正长时间工作的惯性导航系统，陀螺漂移将引
在军事领域发挥着越来越重要的作用．目前国内起随时间积累的位置误差，是影响系统导航精度
基于中等精度航空惯导(1nmile／h)的关键器件的主要因素．旋转调制技术作为一种误差自补偿
和系统集成技术已基本成熟，可为飞机、导弹等提方法，可以不依靠外界条件而将陀螺的常值和慢
供短期的自主导航精度，但对于大型军用运输机、变漂移调制成周期变化量，以此提高惯导系统的
远程战略轰炸机以及水面舰艇等需要长时间工作长时问导航能力．美国先后研制出了MK39
的武器系统而言，仍不能满足其高精度的导航Mod3C，MK49，AN／WSN．7A和AN／WSN-7B等高
需求．精度旋转调制式捷联惯导系统¨。．近年来，在对

收稿日期：2010-12·14；网络出版时间：2012-04．2009：15
嘲络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11．2625．V．20120420．0915．00