Strapdown inertial stabilization technology based on SBG inertial navigation in inertial stabilization gimbal

Table 1. RMS errors of three direct stabilization methods
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Table 1. RMS errors of three direct stabilization methods
扰动频率/Hz 1 3 5 10
SBG直接反馈 0.0932 0.2490 0.3708 0.2616
基于SBG的速率反馈 0.0378 0.0816 0.0760 0.0461
基于SBG的陀螺前馈 0.0555 0.1087 0.1048 0.1294

Table 2. RMS errors of three direct stabilization methods
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Table 2. RMS errors of three direct stabilization methods
扰动频率/Hz 1 3 5 10
SBG捷联稳定 0.1074 0.2542 0.2335 0.3094
基于SBG双扰动捷联稳定 0.1024 0.2162 0.1758 0.1661

Table 3. Summary of 5 control methods

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Table 3. Summary of 5 control methods

方法	扰动抑制能力	3 Hz	5 Hz	优缺点	适用场景
1	SBG直接稳定	−30 dB	−26 dB	1)扰动抑制能力低，稳定精度差； 2)无需解算，可实现直接稳定	对惯性姿态传感器体积、重量有要求
2	基于SBG反馈的速率反馈稳定	−42 dB	−36 dB	1)扰动抑制能力较高，并且低频性能高； 2)陀螺安装在万向架； 3)可测量所有传递到万向架的扰动	1)同方法1； 2)对陀螺体积、重量有要求
3	基于SBG反馈的速率前馈稳定	−42 dB	−36 dB	1)扰动抑制能力较高； 2)利用平台速率信息，但无法测量万向架内部扰动	1)同方法1； 2)平台需要提供速率信息
4	基于SBG的位置捷联稳定	−32 dB	−30 dB	1)扰动抑制带宽低，稳定精度较差； 2)无法测量万向架的扰动	经典捷联稳定
5	基于SBG双扰动捷联稳定	−34 dB	−32 dB	1)扰动抑制带宽高，稳定精度好； 2)需要扰动解耦； 3)无法测量万向架的扰动	经典捷联稳定以及速率前馈

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Yu Wang, Qihui Bian, Jun Liao, Tianrong Xu, Tao Tang. Strapdown inertial stabilization technology based on SBG inertial navigation in inertial stabilization gimbal[J]. Opto-Electronic Engineering, 2023, 50(5): 220238

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