本发明涉及陀螺，尤其涉及基于模态反转的半球谐振陀螺惯导系统误差自校准方法。
背景技术：
1、谐振陀螺是利用谐振子振动驻波在哥氏力作用下沿环向进动来敏感外界角速度的一种振动陀螺，具有测量精度高，稳定性和可靠性高，工作寿命长，体积小，噪声低，加速度不敏感，抗冲击、过载、辐射能力强等优点，同时具有独特的瞬间断电工作保持能力，在空间领域受到越来越多的关注和应用。
2、但是由于陀螺的加工工艺误差就会产生常值漂移，由于工作环境及温度变化的影响，就会产生常值漂移由于时间温度变化引起的误差。如果不及时将这些误差进行补偿，就会影响陀螺输出的准确性。而在对陀螺进行误差补偿的过程中，又可能影响陀螺输出的连续性，从而影响陀螺的稳定性。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供基于模态反转的半球谐振陀螺惯导系统误差自校准方法，通过在陀螺的三个敏感轴上各设置两个共线的陀螺形成带有两对三支正交陀螺的惯导系统，然后对两对三支正交陀螺依次分别基于模态反转实现陀螺漂移的补偿，从而实现惯导系统的误差自校准，消除了陀螺的加工工艺误差产生的常值漂移以及常值漂移由于工作环境及温度变化的影响产生的误差，保证了陀螺输出的准确性，并且在自校准过程中，始终有一对三支正交陀螺处于正常工作状态，保证了陀螺输出的连续性与稳定性。
2、本发明是通过以下技术方案予以实现：
3、基于模态反转的半球谐振陀螺惯导系统误差自校准方法，其包括如下步骤：
4、s1:在陀螺的三个敏感轴上各设置两个共线的陀螺形成带有两对三支正交陀螺的惯导系统；
5、s2:进行误差标定时，惯导系统的其中一对三支正交陀螺处于0°模态正常工作状态，另一对三支正交陀螺中的各陀螺同时在0°模态与45°模态之间切换，数据录取模块同时录取各陀螺的角速度输出数据，并传输给模态切换解算模块；
6、s3:模态切换解算模块接收各陀螺的角速度输出数据，并根据式（1）计算出模态切换状态的三支正交陀螺的漂移数据传输给误差补偿模块，当模态切换状态的三支正交陀螺处于0°模态时，误差补偿模块按照式（2）计算出补偿后的陀螺输出角速度，将漂移数据补偿到模态切换状态相应陀螺输出角速度上，完成模态切换状态的三支正交陀螺的误差自校准；（1），
7、（2），
8、其中：=（1,2,3）表示处于模态切换状态的三支正交陀螺的陀螺编号； 表示处于模态切换状态的三支正交陀螺中第个陀螺的漂移数据；表示处于模态切换状态的三支正交陀螺中第个切换陀螺0°模态角速度输出数据，表示在 t1时段中处于模态切换状态的三支正交陀螺中第个切换陀螺0°模态角速度输出数据；表示在 t1时段中正常工作状态的三支正交陀螺中正常工作陀螺0°模态的角速度输出数据，正常工作陀螺为与模态切换状态下第个切换陀螺共线的陀螺；表示在 t2时段中处于模态切换状态的三支正交陀螺第个陀螺在45°模态角速度输出数据；表示在 t2时段中正常工作状态的三支正交陀螺中正常工作陀螺0°模态的角速度输出数据，且正常工作陀螺为与模态切换状态下第个切换陀螺共线的陀螺；表示处于模态切换状态的三支正交陀螺中第个陀螺补偿后的陀螺输出角速度；
9、s4:模态切换状态的三支正交陀螺的误差自校准完成后恢复至0°模态正常工作状态，将s2中处于0°模态正常工作状态一对三支正交陀螺中的各陀螺同时在0°模态与45°模态之间切换，重复s2-s3的过程，完成另外一对三支正交陀螺的误差自校准。
10、进一步，两对三支正交陀螺全部完成误差自校准后同时处于0°模态正常工作状态，其中一对三支正交陀螺作为输出陀螺，另一对三支正交陀螺作为参考陀螺。
11、优化的，每间隔两小时重复一次步骤s1-s4。
12、优化的，s2中各陀螺在0°模态与45°模态之间切换用时为10s。
13、优化的，s2中各陀螺在0°模态及45°模态时的时长均为5分钟。
14、发明的有益效果：
15、1.在陀螺的三个敏感轴上各设置两个共线的陀螺形成带有两对三支正交陀螺的惯导系统，然后对两对三支正交陀螺依次分别基于模态反转计算出陀螺的漂移数据，并将漂移数据补偿到相应的陀螺输出上，实现陀螺误差的自校准，可以消除由于陀螺的加工工艺误差产生的常值漂移以及常值漂移由于工作环境及温度变化的影响引起的误差，从而保证了陀螺输出的准确性。
16、2.由于在陀螺的三个敏感轴上各设置两个共线的陀螺形成带有两对三支正交陀螺的惯导系统，在自校准过程中，始终有一对三支正交陀螺处于正常工作状态，消除了模态切换过程中产生的动态响应（即切换瞬间会造成原有振动模态的消振和新振动模态的建立产生的震荡），防止造成陀螺输出长时间震荡，而导致陀螺无法使用影响电极切换过程中测量的连续性，保证了陀螺输出的连续性与稳定性。
1.基于模态反转的半球谐振陀螺惯导系统误差自校准方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于模态反转的半球谐振陀螺惯导系统误差自校准方法，其特征在于，两对三支正交陀螺全部完成误差自校准后同时处于0°模态正常工作状态，其中一对三支正交陀螺作为输出陀螺，另一对三支正交陀螺作为参考陀螺。
3.根据权利要求1或2所述的基于模态反转的半球谐振陀螺惯导系统误差自校准方法，其特征在于，每间隔两小时重复一次步骤s1-s4。
4.根据权利要求1或2所述的基于模态反转的半球谐振陀螺惯导系统误差自校准方法，其特征在于，s2中各陀螺在0°模态与45°模态之间切换用时为10s。
5.根据权利要求1或2所述的基于模态反转的半球谐振陀螺惯导系统误差自校准方法，其特征在于，s2中各陀螺在0°模态及45°模态时的时长均为5分钟。