刘智勇 范松涛 何英姿

北京控制工程研究所，北京 100190

斜装异型陀螺系统信息融合方法研究

刘智勇 范松涛 何英姿

北京控制工程研究所，北京 100190

陀螺系统构型对航天器的可靠性和姿态控制系统的性能有着重要的影响，越来越多航天器的陀螺系统采用斜置安装方式。同时，航天器陀螺系统常采用不同类型的陀螺组成，达到提高系统可靠性和促进新研产品应用的目的。但是，不同类型的陀螺的动态响应往往存在较大差异，动态响应的差异引起的斜置异型陀螺系统姿态角速度测量误差大。本文首先分析了动态响应不一致对姿态角速度求解精度的影响机理；然后从陀螺安装方式和动态响应补偿入手解决陀螺系统的信息融合问题。仿真结果表明，本文提出的信息融合方法能够有效解决动态响应差异对斜置异型陀螺系统姿态角速度测量的影响。

非正交安装；异型陀螺；动态响应差异

陀螺系统是航天器姿态控制系统中经常使用的角速度敏感器，其可靠性和工作性能直接影响整个航天器的可靠性和姿态控制精度[1-3]。陀螺系统的整体性能不仅依赖于构成系统的每个陀螺的性能，还与系统的构型密切相关，国内外学者对此开展了广泛研究，如八面体构型[4]、十二面体构型[5]及伞形安装[6]等斜置安装方式。

目前，空间飞行器根据任务的高可靠性和长寿命的需要，控制系统多选用不同类型的陀螺进行组合，这种异型陀螺构成的系统不仅可以避免共因失效，还能以老带新，促进新型陀螺在空间飞行器上的应用，如天宫一号目标飞行器GNC分系统使用了二浮陀螺和光纤陀螺两种不同的惯性敏感器[7]。……