高贤志，王 丹

(1．海军驻天津707 所军事代表室，天津300134;2．中国舰船研究院，北京100192)

1 旋转调制误差抑制的本质

旋转调制捷联惯性导航系统就是在捷联惯导系统［1－3］的外面加上转动机构和测角装置，导航解算仍采用捷联惯导算法，直接解算出来的是IMU(惯性测量单元)的姿态，根据IMU 相对于载体的转动角度(由测角装置实时获得)得到载体的姿态信息。基于旋转调制［4］的捷联惯导系统的结构框图如图1所示。

由于惯性传感器通过旋转机构固联于载体，在分析基于旋转调制的航海用光纤陀螺惯导系统原理时定义IMU 坐标系为s 系。建立基于s 坐标系的航海用光纤陀螺惯导系统的误差方程，分析旋转调制的原理。

图1 旋转调制的捷联惯导系统的结构框图Fig.1 Block diagram of the rotating modulation for SINS

假设初始时刻IMU 坐标系、载体坐标系和导航坐标系重合;同时在整个过程中设定载体静止，控制IMU 绕竖直方向以恒定的速度ω 开始连续转动，则t时刻IMU 坐标系与导航坐标系之间的转换矩阵为

2 常值误差抑制机理分析

本节将从局部角度出发逐个讨论单轴旋转对加速度计的常值误差、标度因数误差的抑制效果，以及单轴旋转对陀螺的常值误差、标度因数误差的抑制效果。目前现有的参考资料中的分析方法均是对误差源在1 个旋转周期内积分后的误差进行讨论，而本文重点讨论IMU 相差180°的2 个相对位置误差的累积效果，当IMU 旋转1 周后，则是无数对相对位置的加权，进而便可分析出旋转对各个误差的抑制情况。

2．1 惯性敏感元件常值误差

惯性敏感元件常值误差包括陀螺的常值漂移ε以及加速度计零偏∇，它们也是惯性敏感元件的主要误差源。……