Calibration of a Precision SINS IMU and Construction of IMU-bound Orthogonal Frame.
https://doi.org/10.17285/0869-7035.2016.24.1.036-048
Abstract
The paper focuses on construction of reference orthogonal frame bound with IMU of a strapdown inertial navigation system and recalculation of accelerometer signals for its origin. Main points of the algorithm refining the FOG IMU calibration parameters in dynamic test bench conditions using the Kalman filter algorithm and relying upon the system navigation solution are detailed. Time lags in FOG gyros and accelerometers’ measurement channels are estimated to the accuracy allowing construction of a 0.001 deg/h class navigation system.
About the Authors
G. I. Emel’yantsev
Concern CSRI Elektropribor, JSC; ITMO University, Saint Petersburg
Russian Federation
Russian Federation
B. A. Blazhnov
Concern CSRI Elektropribor, JSC, Saint Petersburg
Russian Federation
Russian Federation
E. V. Dranitsyna
Concern CSRI Elektropribor, JSC; ITMO University, Saint Petersburg
Russian Federation
Russian Federation
A. P. Stepanov
Concern CSRI Elektropribor, JSC; ITMO University, Saint Petersburg
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Волынский Д. В., Драницына Е. В., Одинцов А. А., Унтилов А. А. Калибровка волоконно-оптических гироскопов в составе бескарданных инерциальных измерительных модулей // Гироскопия и навигация. 2012. № 2 (77). С. 56-68.
2. Емельянцев Г. И., Драницына Е. В., Блажнов Б. А. О калибровке погрешностей БИИМ на ВОГ в условиях стенда // Гироскопия и навигация. 2012. № 3 (78). С. 55-63.
3. Климкович Б.В., Толочко А.М. Калибровка БИНС навигационного класса точности в инерциальном режиме // XXII Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам: Сборник материалов. – СПб, – 2015. – С.250–256.
4. Николаев С. Г., Ившина Ю. В. Калибровка бесплатформенных инерциальных навигационных систем по выходным сигналам модели ошибок / Научно-технические ведомости СПбГПУ 4’ (200) 2014. Информатика. Телекоммуникации. Управление. С. 95-105.
5. Bogatsky I., Leonets O. A procedure for high-accuracy calibration of strapdown IMU on a low-accuracy turntable // Proceedings of 2010 international symposium on internal technology and navigation, 2010. P. 294-310.
6. Измайлов Е. А., Лепе С. Н., Молчанов А. В., Поликовский Е. Ф. Скалярный способ калибровки и балансировки бесплатформенных инерциальных навигационных систем. Доклад на XV-й С-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам, 26-28 мая 2008 года, Россия, Санкт-Петербург. ЦНИИ «Электроприбор», С. 145-154.
7. Атаманов Н. А., Троицкий В. А., Гусев И. В. Калибровка блока чувствительных элементов БИНС. Материалы XII Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам. 2005. С. 162-164.
8. Климкович Б. В., Толочко А. М. Учет size-эффекта при калибровке БИНС // Гироскопия и навигация № 1 (88), 2015.
9. IEEE Standard for Inertial Systems. Terminology. IEEE Std 1559 -2009.
10. Кухтевич С. Е., Рафельсон В. Ф., Фомичев А. В. О погрешностях БИНС, обусловленных несинхронностью трактов измерения угловых скоростей и линейных ускорений и геометрией блока акселерометров // Труды Московского института электромеханики и автоматики. М.: ОАО «МИЭА», 2011. Вып. 3. С. 86-95.
11. Климкович Б. В., Толочко А. М. Определение запаздываний гироскопов и акселерометров при калибровке БИНС в навигационном режиме // Гироскопия и навигация. 2015. № 4. С. 55-66
12. Анучин О. Н., Емельянцев Г. И. Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов. Изд. ЦНИИ «Электроприбор», СПб,, 1999. 357 с.
13. Лурье А. И. Аналитическая механика. М., 1961. С. 824.
14. Козлов А. В., Сазонов И. Ю. Калибровка инерциальных навигационных систем на грубых стендах с учетом разнесения чувствительных масс ньютонометров / Научный вестник МГТУ ГА. 2013. № 189. С. 27-35.
15. Слюсарь, В.М. О влиянии инструментальных факторов на скорость углового дрейфа БИНС / В.М. Слюсарь // Гироскопия и навигация. 2007. №1(56). C. 47–61.
16. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / Под ред. А. И. Перова, В. Н. Харисова. Изд. 4-е, перераб. и доп. М.: Радиотехника, 2010. 800 с., ил.
17. Солонина А.И., Улахович Д.А., Яковлев Л.А. Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналов. СПб: БХВ-Петербург, 2002 г.
18. Zhao Gui-ling A closed-loop iterative calibration for marine high precision fiber optic gyro unit / Zhao Gui-ling and others. // Proceedings of 2010 international symposium on internal technology and navigation. 2010. p.86–93.
19. Степанов, А.О. Основы теории оценивания с приложениями к задачам обработки навигационной информации. Ч.1. Введение в теорию оценивания / Изд. 2-е, испр. и доп. / А.О. Степанов. СПб.: ГНЦ РФ ОАО "Концерн "ЦНИИ "Электроприбор", 2010. 509 с.
20. Фомичев, А.В. Результаты совершенствования программно-математического обеспечения системы БИНС-СП-2 по материалам летных испытаний / А.В. Фомичев, С.Е. Кухтевич, Е.А. Измайлов // Труды Московского института электромеханики и автоматики. М.: ОАО "МИЭА", 2013. № 7. С. 19–29.
Review
For citations:
Emel’yantsev G.I., Blazhnov B.A., Dranitsyna E.V., Stepanov A.P. Calibration of a Precision SINS IMU and Construction of IMU-bound Orthogonal Frame. Giroskopiya i Navigatsiya. 2016;24(1):36-48. (In Russ.) https://doi.org/10.17285/0869-7035.2016.24.1.036-048
Views:
9
Email this article 