买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：浙江大学

摘要：本申请公开了一种旋转弹用全捷联姿态测量装置及方法，包括：光纤陀螺仪，所述光纤陀螺仪装配于旋转弹的滚转轴上，用于测量X轴方向旋转角速度；俯仰角速率陀螺仪和偏航角速率陀螺仪，所述俯仰角速率陀螺仪和偏航角速率陀螺仪分别安装于与X轴正交的Y轴、Z轴所在的平面内且沿Y轴、Z轴方向布置，分别用于测量旋转弹偏航角速度和俯仰角速度；姿态解算单元，所述姿态解算单元分别与所述光纤陀螺仪、偏航角速率陀螺仪和俯仰角速率陀螺仪相连，用于接收所述滚转角速度、偏航角速度和俯仰角速度，利用滚转角速度对偏航角速度和俯仰角速度之间的交叉耦合进行补偿，根据所述滚转角速度以及补偿后偏航角速度和俯仰角速度，计算得到旋转弹实时姿态信息。

主权项：1.一种旋转弹用全捷联姿态测量装置，其特征在于，包括：光纤陀螺仪1，所述光纤陀螺仪1装配于旋转弹的滚转轴上，用于测量X轴方向旋转角速度，即滚转角速度，所述滚转轴记为X轴；俯仰角速率陀螺仪3和偏航角速率陀螺仪2，所述俯仰角速率陀螺仪3和偏航角速率陀螺仪2分别安装于与X轴正交的Y轴、Z轴所在的平面内且沿Y轴、Z轴方向布置，分别用于测量旋转弹偏航角速度和俯仰角速度；姿态解算单元4，所述姿态解算单元4分别与所述光纤陀螺仪1、偏航角速率陀螺仪2和俯仰角速率陀螺仪3相连，用于接收所述滚转角速度、偏航角速度和俯仰角速度，利用滚转角速度对偏航角速度和俯仰角速度之间的交叉耦合进行补偿，偏航、俯仰和滚转角之间的交叉耦合补偿方程写成矩阵形式为： 式中是在载体系下三轴的角速度；是在IMU敏感轴系下三轴的角速度；θxy、θyz、θzx分别是IMU敏感轴系下的x、y、z轴在对应的载体坐标轴平面下的投影与IMU敏感轴之间的夹角，θxy、θyz、θzx分别是投影轴与载体坐标轴之间的夹角；根据所述滚转角速度以及补偿后偏航角速度和俯仰角速度，通过四元数算法对姿态角进行求解，姿态解算单元4采用四元数算法对旋转弹的偏航、俯仰和滚转角进行解算；通过四元数可以获得一个物体相对参考坐标系旋转之后的坐标信息，参考坐标系和旋转后的坐标系的转换关系用变换矩阵式1： 测姿单元随旋转弹处于动态变化中，因此四元数更新方程如下： 分别是更新后的四元数，ωx、ωy、ωz分别是陀螺仪测得的三轴旋转角速度；物体旋转后相对参考坐标系的角度变化信息也可以通过横滚角θ、俯仰角γ和偏航角φ来表示，式2： 姿态解算单元4解算后得到：横滚角：偏航角：俯仰角：γ＝-arctan2q1q3+q0q25利用姿态解算单元4上固化的信号融合及解调算法获得弹体姿态信息，并最终将获得的旋转弹的姿态信息发送至上位机。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 浙江大学 一种旋转弹用全捷联姿态测量装置及方法