四位置寻北法是寻北仪寻北方法中精度最高,系统组成最简单的寻北方法。无论转台台面倾斜与否,只需要一个陀螺即可完成寻北。但是在实际中,转台转轴肯定会有一定程度的摆动,这会使寻北精度大大降低。为了分析和解决这一问题,对转轴摆动情况下经过加速度计补偿后分别进行寻北仿真。仿真结果表明,在转轴摆动稍大的情况下,传统旋转调制寻北方法寻北误差很大,无法进行寻北;在经过加速度对摆动角进行补偿后,无论转轴摆动多么剧烈,寻北结果都没有很大波动,可以达到寻北要求。从而可以大大减小对寻北仪样机机械加工的精密程度要求,大大减小加工成本。
基于旋转调制的寻北仪是一种快速、高精度的全天候自主定向装置,在军事、民用领域都有重要用途。军事上可为导弹、雷达、火炮、鱼雷、飞机、舰船、车辆等提供方位基准,同时在隧道施工、矿山开采、大地测量、资源勘测等民用工程中也越来越显示出广阔的应用前景"。
随着光学陀螺的发展,捷联式寻北仪成为研究的热点,其具有结构简单,寻北时间短,寻北精度较高的显著优点。基于旋转调制的寻北方案甲主要有二位置法,四位置法和连续旋转法。很多文献都对寻北误差进行了详细的分析以及误差补偿方法,但是还没有对转台轴向摆动有过较深人的研究。转轴的摆动与转台台面倾斜不同,在没有转轴摆动的情况下,转台台面倾斜旋转过程中台面上陀螺的俯仰角和横滚角自始至终不会有变化。但是如果有转轴轴向摆动,则可能会使旋转过程中每个位置的俯仰角和横滚角都不相同,若按照经典的四位置寻北公式进行结算则会引人很大的寻北误差。本文基于四位置旋转调制方法对转轴摆动情况进行分析并采用加速度计进行补偿,仿真结果表明在转轴摆动稍大的情况下,旋转调制寻北方法寻北误差很大,无法进行寻北;在经过加速度对摆动角进行补偿后,无论转轴摆动多么剧烈,寻北结果都.没有很大波动,可以达到寻北要求,从而可以大大减小对寻北仪样机机械加工的精密程度要求,大大减小加工成本。
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