捷联惯导系统的精度受到自身各种误差因素的影响, 需在使用之前进行精确地标定和补偿。为了更加有效地标定误差, 设计了一种10位置系统级标定的方法。利用简化的误差模型和速度误差变化率方程, 建立了所有误差参数与导航误差之间的线性关系。通过设计的10位置连续旋转方案对由各项误差参数引起的速度误差进行充分激励, 利用所得数据进行卡尔曼滤波, 计算出包括陀螺仪和加速度计的零偏、标度因数误差、安装误差以及加速度计二次项误差等24个误差参数。仿真得到陀螺零偏误差优于0.000 75(°)/h, 加速度计零偏误差优于5 ?滋g, 陀螺和加速度计的安装角误差优于1.5″, 标度因数误差优于2 ppm(1 ppm=10-6)系统, 加速度计二次项误差优于0.15×10-6 s2/m。另通过3组实验验证了重复性, 证明了该方法确实有效。

经典旋转矢量算法通过增加算法子样数来提高圆锥补偿精度,但同时会降低系统姿态更新频率,引入更大的圆锥误差,导致无法提高系统姿态解算精度。针对上述问题,结合刚体有限转动的Goodman-Robinson理论,从运动学角度给出了圆锥误差的诠释,提出了流水式旋转矢量姿态更新算法。该算法在保证圆锥补偿精度的同时提高了系统姿态更新频率,减少了由等效旋转矢量算法引入的圆锥误差,最终实现提高系统姿态解算精度的目的。试验结果表明,该算法与现有某型激光惯导所采用的经典四子样旋转矢量算法相比,姿态更新频率提高了4倍,姿态解算精度提高了30%。