陀螺羅經法對準是一種方位自動對準的過程。
對捷聯式慣導系統來說，陀螺羅經法和傳遞對準法是兩種基本的初始對準方法。陀螺羅經法的目的是確定IMU坐標系統(或機體系)相對於導航坐標系(當地地理坐標系)的角位置。
平台慣導系統一般採用陀螺羅經方法進行初始對準，對準時間較長，難以滿足現代戰爭需求，因此需要進行縮短對準時間技術研究。動調陀螺器件級測試時，陀螺工作在力反饋狀態下，其達到穩定狀態所需時間很短。利用這一特性，可以找到一種平台慣導系統快速對準的方法，即平台慣導系統力反饋狀態下快速對準。
基本介紹
- 中文名：陀螺羅經法對準
- 外文名：Gyrocompass alignment
- 學科：航空航天
- 套用：導航
- 作用：方位自動對準
- 陀螺羅經：準確尋找真北的導航儀器
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陀螺羅經
長期以來，磁羅經作為測定船舶方位用的的指向儀器，在各類船舶上得到廣泛套用。然而隨著航海事業和造船技術的發展，鋼船代替了了木船，特別是大中型船舶和潛水艇的出現，磁羅經的可靠性和精確度遠不能滿足要求，這就促使人們尋求新的指向儀器，不久陀螺羅經問世。
陀螺羅經作為一種能夠準確尋找真北的導航儀器，已被廣泛地套用在艦船上，成為海上導航的主要儀器，並被視為現代慣性導航的先驅。`
陀螺羅經是一種完全不依賴於外部的聲、光、電、磁等一切信息自主式地尋找真北並在運動物體上建立穩定的真北方位基準從而準確測定運動物體運動方向的慣性器件。陀螺羅經是利用地球自轉角速度和重力場的綜合效應，使二自由度陀螺儀的自轉軸自動尋找真北的，是航海上廣泛套用的重要導航設備，不僅可為艦船導航提供精確可靠的航向基準，還能為火炮、魚雷、飛彈等提供方位基準。
陀螺羅經法
對捷聯式慣導系統來說，陀螺羅經法和傳遞對準法是兩種基本的初始對準方法。在傳遞對準方法中，慣性測量匹配法對戰術武器系統而言是一種更實用的初始對準方法匹配對準法需要裝在運載體上的主慣導系統與武器上的從慣導系統之間的信息綜合，通過計算確定主、從慣導系統之間的相對姿態。
有若干種慣性測量物理矢量可用來進行匹配式傳遞對準，如位置姿態、角速度和比力(加速度)等。速度匹配是一種得到大量研究且套用廣泛的方法。然而，從理論上講，角速度和加速度匹配應是一種更簡單且快速的方法，因為角速度和比力測量直接來自感測器輸出且可從中瞬時地提取失準角信息。
陀螺羅經法的目的是確定IMU坐標系統(或機體系)相對於導航坐標系(當地地理坐標系)的角位置。
對準參數設計基木原則
羅經對準參數設計基木原則為:1)通過提高開環增益，增加系統剛度，降低穩態誤差，提高對準迴路的自然頻率，從而保證在幾分鐘內，產生多次振盪調整;2)通過配置合理的極點位置，給對準迴路提供適當阻尼，衰減振盪能量，儘快達到穩定狀態。與其他控制系統校正問題一樣，SINS羅經對準參數的選取也具有一定矛盾性:提高對準迴路的自然頻率意味著算法對準速度加快，帶來的副作用是超調量也會增加;反過來，增大阻尼比會降低超調量，但會使調節時間增加。因此羅經對準參數設計時需要根據實際使用工況和指標要求進行調整，在精度和快速性質之間進行折中。國內學者針對羅經對準提出爭議的根源在於不同的參數設計會導致對準性能大相逕庭。在上述兩條設計原則中，提高開環增益的目的明確，也容易理解，但試驗表明，極點配置情況決定著羅經對準最終穩定時間，決定了羅經對準在晃動基座的對準精度。
發展
平台慣導系統一般採用陀螺羅經方法進行初始對準，對準時間較長，難以滿足現代戰爭需求，因此需要進行縮短對準時間技術研究。動調陀螺器件級測試時，陀螺工作在力反饋狀態下，其達到穩定狀態所需時間很短。利用這一特性，可以找到一種平台慣導系統快速對準的方法，即平台慣導系統力反饋狀態下快速對準。哈爾濱工程大學任宏文將力反饋迴路引入平台慣導系統中，利用兩個方位位置陀螺所敏感的地速信息進行方位解算，實現慣性平台快速尋北。在此基礎上，完成慣性平台的水平對準及陀螺漂移測量，實現快速對準。仿真分析結果表明:快速對準方位角測量精度可以滿足要求。為了驗證該方法的可行性，進行了多次對準試驗，試驗結果表明:對準時間縮短至8 min，方位角測量精度達到6'，對準時間較原對準方法明顯縮短，精度滿足使用要求。這種快速對準方法縮短了系統陣地準備時間，有利於提高飛彈部隊的快速反應能力。
通過力反饋迴路可實現平台慣導系統快速尋北。具體做法:使用一塊包含三路力反饋電路的電路板，從平台上將三軸陀螺信號感測器輸出信號引入力反饋迴路，在信號感測器與力反饋電路板之間設計了一個兩刀開關，控制力反饋迴路的開閉。力反饋迴路將陀螺輸出信號轉換為控制電流後再引到三軸陀螺的主力矩器，使陀螺工作在力反饋狀態，控制陀螺跟蹤進動。另外，從力反饋迴路輸出端將控制電流引至地而測試設備，並在測試設備上裝一塊電流/頻率轉換器將電流轉換為頻率信號，通過頻率信號即可計算陀螺信號。
