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惯性导航基础宇航学院:王新龙2014年5月7日本节主要内容掌握系统误差方程的建立及误差传递方向平台式惯导系统误差分析前面在分析惯导系统的工作原理时,把它看成是一个理想系统。例如,认为平台坐标系完全准确地跟踪与模拟了地理坐标系,而实际上这是不可能的。这是由于惯导系统无论在元部件特性、结构安装或其它工程环节中都不可避免地存在误差。这些误差因素称为误差源,大体上可分为以下几类:■1)元件误差主要有陀螺的漂移、标度因数误差、加速度计的零偏和标度因数误差、计算机计算时的舍入误差、电流变换装置的误差等。■2)安装误差主要指加速度计和陀螺仪在平台上的安装误差。平台式惯导系统误差分析平台式惯导系统误差分析■3)初始条件误差包括平台的初始误差以及计算机在解算方程时初始给定的误差。■4)运动干扰主要是冲击和振动造成的干扰。■5)其它误差如地球曲率半径的描述误差、有害加速度补偿忽略二阶小量造成的误差等等。平台式惯导系统误差分析误差分析的方法:■(1)误差分析的目的是定量地估算惯导系统测算结束时的准确程度。正确的地理位置由当地地理坐标系来量取,而惯导系统实际的测算结果则是由系统计算得出的。为了研究两者的偏差,这里引入了一个计算机坐标系(用c来标识),即将c系和t系作比较,从而定义出各种误差量。■(2)一般情况下,所有误差源均可看成是对理想特性的小扰动,因而各个误差量都是对系统的一阶小偏差输入量。因此,在研究各误差量之间的关系时,完全可以取一阶近似而忽略二阶以上的小量。■(3)误差分析要求首先建立误差方程,即反映各误差量之间有机联系的方程。这种方程是依据系统的机械编排方程通过微分处理来求取。平台式惯导系统误差分析由地理纬度和经度所确定的当地地理坐标系,与由计算纬度和经度所确定的计算机坐标系一般来说是不重合的,它们之间存在着小角度的位置偏差。如图所示:一、坐标系及小角度下的坐标变换矩阵以指北方位系统为例,其平台坐标系(惯导平台所模拟的坐标系)p与地理坐标系t一般来说也存在着小角度的位置偏差。同样,p系与c系之间也存在着小角度的位置偏差。坐标系及小角度下的坐标变换矩阵小角度下的坐标变换矩阵(1)t系与c系之间的方向余弦矩阵定义纬度误差量和经度误差量:由于这种误差,使t系与c系之间存在着小偏差矢量角显然有如下关系