为计算值与真 实值的之差
静基座惯导系统误差方程
假定载体处于地面静止状态， 于是惯性导航系统误差方程式可简化为
2 sin V g A V E e N E 2 sin V g A V N e E N V N
AN，AE
单回路的初始对准—水平精对准
等效方块图为
得到平台偏差角和上述干扰量之间的传递 三阶水平对准回路的特征方程：
(s) s K1s (1 K2 ) s K3 R g 2 s R
3 2 2 s
2 s
单回路的初始对准—水平精对准
(s) s3 K1s 2 (1 K2 )s2 s K3 Rs2 稳态误差（三阶） AN s g
若：假定载体 所在地的纬 度是准确知 道的
0 则：
静基座惯导系统误差方程
假定载体处于地面静止状态， 于是惯性导航系统误差方程式可简化为
2 sin V g A V E e N E 2 sin V g A V N e E N V N
陀螺漂移的测定
从使用角度考虑，希望陀螺漂移角速度是常值， 但因陀螺漂移具有不稳定性，因而在不同的时 间，每次通电后所测得的陀螺常值漂移角速度 的数值并不一样，标定时给定的陀螺常值漂移 角速度值也是一个统计数据。用标定时给定的 陀螺常值漂移角速度值去补偿，补偿效果并不 理想。但是，对于大多数陀螺，在-次通电启 动运行下，其漂移的主要分量常值特性很好， 工程上用此测量值对陀螺漂移进行补偿。
静基座惯导系统误差方程
假定载体处于地面静止状态， 于是惯性导航系统误差方程式可简化为
2 sin V g A V E e N E 2 sin V g A V N e E N V N
R V N e cos e sin E R VE sin sin e e N R tan VE e cos e cos R
单回路的初始对准—水平精对准
得到简化后的方块图为
单回路的初始对准—水平精对准
水平精对准的控制思想，就是在上述回 路的基础上，增加必要的阻尼，在给定 的时间内，使平台偏差角α 和小于给 定值。 方案：三阶水准水平对准
单回路的初始对准—水平精对准
方案：三阶水准水平对准（北向为例） 一阶阻尼 二阶阻尼 三阶阻尼
初始对准的类型——自对准技术
自对准技术是一种自主式对准技术，它 是通过惯导系统自身功能来实现的。 地球上的重力加速度矢量和地球自转角 速度矢量是两个特殊的矢量 自对准的基本原理是基于加速度计输入 轴和陀螺敏感轴与这些矢量的特殊关系 来实现的。
初始对准的类型——自对准技术
半解析式惯性导航系统 在理想情况下，①它的东向和北向加速 度计就不敏感当地重力加速度g ， 此时 可认为平台位于当地水平面内，②而东 向陀螺则不敏感地球自转角速度分量， 在满足上述两种约束的条件下，则可说 平台坐标系和地理坐标系重合。
主要内容
概述 静基座惯导系统误差方程 单回路的初始对准 陀螺漂移的测定 捷联式惯导系统的初始对准
静基座惯导系统误差方程
假定载体处于地面静止状态， 于是惯性导航系统误差方程式可简化为
2 sin V g A V E e N E 2 sin V g A V N e E N V N
惯性导航系统在正式工作之前的准备工 作 使惯性导航系统所描述的坐标系与导航 坐标系相重合，使导航计算机正式工作 时有正确的初始条件，如给定初始速度， 初始位置等，这些工作统称为初始对准。 如给定初始速度为零
初始对准有任务？
研究如何使平台坐标系(含捷联惯导 的数学平台)按导航坐标系定向，为 加速度计提供一个高精度的测量基 准，并为载体运动提供精确的姿态 信息。
R V N e cos e sin E R VE sin sin e e N R tan VE e cos e cos R
略去有害加速 度引入的交 叉耦合项
陀螺漂移的测定
本节所讲述的陀螺漂移的测定，是指系 统在使用前完成的。即在通电后和导弹 发射前这段时间内完成的。 惯性导航系统中的平台，实质上可看做 一个多轴陀螺漂移测试伺服转台或位置 台，因此可以借用常规的实验室陀螺漂 移测试方法。 本节只讲述在初始对准时的测漂基本原 理。
陀螺漂移的测定—水平陀螺漂移 的测定

2
二阶水平对准回路方 块图
R 1 K 2 V E N R
VN e cos E
水平对准结束后，有平衡条件
0
1 K2 0 VN e cos E R 1 K2 0 VE N R
陀螺漂移的测定—水平陀螺漂移 的测定 加速度计的输出值，是可观测的
两位置法测量水平陀螺漂移 第一个位置就是惯导平台正常的导航位置
其初始对准回路主要是东向陀螺敏感东向角速 度，北向陀螺敏感北向角速度。 东向加速度计的输出信号经过校正环节馈人北 向陀螺的输入端，而北向加速度计的输出信号 经过校正环节馈人东向陀螺的输入端。
陀螺漂移的测定—水平陀螺漂移 的测定 1 K
惯性导航篇——惯性导航系 统的初始对准
主要内容
概述 静基座惯导系统误差方程 单回路的初始对准 陀螺漂移的测定 捷联式惯导系统的初始对准
主要内容
概述 静基座惯导系统误差方程 单回路的初始对准 陀螺漂移的测定 捷联式惯导系统的初始对准
概述
什么是初始对准？ 初始对准有任务？ 初始对准的类型？
什么是初始对准？
1 E (s) KAN (s) ( s) s Kg
稳定误差（加速度计零位误差 和陀螺漂移角 速度为常值时 ） E AN s
Kg g
单回路的初始对准—水平精对准
水平精对准是在水平和方位粗对准的基础上进 行 由于水平对准时，水平对准过程中
使方位陀螺自锁（平台在方位上不转动），即方位 陀螺不参与工作所以仍将水平对准和方位对准分开 讨论，不考虑交叉耦合的影响。 方位误差角是常值 水平回路的两水平误差之间的耦合项比其他误差源 的影响小，而且在对准过程中随着水平误差的减小， 耦合项也是在减小的，故忽略二者之间的耦合
e cos N E N E
陀螺漂移的测定—方位陀螺漂移 的测定
方位陀螺漂移的测定的控制回路
计算方 位角
指北方 位角
当系统处于稳态时，有
c (e sin c e sin ) 0
单回路的初始对准—水平对准
水平粗对准
单回路的初始对准—水平对准
水平粗对准——单通道水平自对 准方块图
系统的特征方程式为等于什么？
自对准角度α 和加速度计零位误差 以及陀螺漂移角速度 之间的有什么关系？
单回路的初始对准—水平对准
系统的特征方程式为
s Kg 0
自对准角度α 和加速度计零位误差 以及陀螺 漂移角速度 之间的关系
静基座惯导系统误差方程
进一步简化得
g A V E E g A V N N VN e cos e sin E
VE e sin N R tan VE e cos R
初始对准的类型
利用外部提供的参考信息进行对准
光学的自动准直技术 其方法是在惯导平台上附加光学多面体，使 光学反射面与被调整的轴线垂直，这样可以 通过自动准直光管的观测，发现偏差角，人 为地给相应轴陀螺加矩，使平台转到给定方 位，或者也可以借光电自动准直光管的观测， 自动地给相应轴的陀螺加矩，使平台转到给 定位置，实现平台初始对准的自动化。
1 K2 0 VN e cos E R 东向陀螺和北向陀 1 K2 螺的加矩信号为 0 VE N R 1 K2 E VN R 1 K2 N VE R E e cos E
N N
陀螺漂移的测定—水平陀螺漂移 的测定
E e cos E N N
1）从北向加矩信号可以直接看出 北向陀螺的漂移角速度值 2）在东向加矩信号中，不能区分 出东向陀螺漂移角速度值不 如何测试东向陀螺漂移角速度值？
陀螺漂移的测定—水平陀螺漂移 的测定
在完成北向陀螺漂移角速度的测试后， 将平台旋转90°，使原来的东向陀螺敏 感轴处于北向位置。 开始第二个位置的测漂工作，这时的测 试平衡方程式为
单回路的初始对准—方位对准
方位对准回路原理方 块图
K3 K ( s) e cos ( s K 4 )
K ( s) K3 e cos ( s K 4 )
直接影响方位 对准精度
稳态误差
s
e cos
E

(1 K 2 ) K 4 RK3
主要内容
概述 静基座惯导系统误差方程 单回路的初始对准 陀螺漂移的测定 捷联式惯导系统的初始对准
R
静基座惯导系统误差方程
对应的方块图为
主要内容
概述 静基座惯导系统误差方程 单回路的初始对准 陀螺漂移的测定 捷联式惯导系统的
方位对准
单回路的初始对准—水平对准
初始对准过程： 首先是水平粗对准，而后是方位 粗对准。 在粗对准之后再进行精对，首先 是水平精对准，而后进行方位精 对准。
二阶水平对准回路(K3=0)
(s) s K1s (1 K2 )
2 2 s
根据精度和对准时间的要求，确定相应 的 K值
单回路的初始对准—方位对准
系统误差 方块图
单回路的初始对准—方位对准
结论：北向加速度计与与东向陀螺组成 的水平对准回路与方位回路有较大的交 叉影响，称为罗经效应。 即当平台正确取向时，东向陀螺将不敏 感地球自转角速度分量。 利用这个加速度计输出信号，使其通过 一个适当的补偿环节再加给方位陀螺仪 的力矩器，从而使平台在方位上进动， 一直到地球自转角速度分量不再被东向 陀螺所敏感，这样就消除了方位误差角。