摘要：针对北斗系统和惯导系统在现有实验室条件下无法同时模拟真实使用环境下加速度、速度和振动条件，提出使用地面高速火箭橇技术来实现导航系统动态情况下空间位置、速度和时间参数的标定技术。重点讨论了测试系统的组成结构和精度分析，通过这些技术手段来保证高精度导航系统在接近使用环境的条件下测试其精度。这种测试可以在导航系统产品设计、生产制造和交付验收等全阶段实施。

　　关键字：北斗系统；惯导系统；火箭橇；标定技术

　　中图分类号：TN966?34文献标识码：A文章编号：1004?373X（2013）23?0013?03

　　Dynamiccalibrationtechnologyofnavigationsystembasedonrocketsled

　　YAORan?zhong，HEZhan?xiong，TANGRui

　　（TestingDepartment，AerospaceLife?SupportIndustries，Xiangyang441002，China）

　　Abstract：SinceBeidousystemandinertialnavigationsystemcannotsimultaneouslysimulateacceleration，velocityandvibrationconditionsintherealapplicationenvironmentundertheexistinglaboratoryconditions，thegroundhigh?speedrocketsledtechnologywasadoptedtoachievethespaceposition，velocityandtimeparameterscalibrationofnavigationsysteminthecaseofdynamicenvironment.Thecompositionstructureandprecisionanalysisofthetestsystemarediscussedemphatically.Thesetechnicalmeansisnecessaryforaccuracytestingtoensuretheaccuracyofnavigationsystemundertheconditionsclosetothecerviceenvironment.Thistestcanbeimplementedinnavigationsystemproductdesign，manufacturinganddelivery.

　　Keywords：Beidousystem；inertialnavigationsystem；rocketsled；calibrationtechnology

　　0引言

　　随着我国国防现代化水平的提高，新型武器系统对惯导系统测量精度的要求也相应提高。火箭橇试验被认为是一种有前途的测试方法。被测系统牢固放置在火箭橇试验车上，点燃火箭发动机产生沿轨道高助推加速，然后随之惯性滑行。末段达到零速度，加设滑橇水闸作减速阻尼和安全保护措施，靠轨道沿测多种手段测取位置、距离、速度、时间等参数，通过火箭发动机推动滑橇前进，摸拟载体实际飞行大过载力学环境下的工作特性，借助火箭动力来调整过载，以满足实际飞行环境要求[1]。并通过精确测试有关参数（时间、速度、位置等），进而测量、记录、分析、分离制导控制系统运行轨迹精度误差的试验评估技术[2?4]。

　　火箭橇测试惯性制导系统弥补了实验室测试和战地导弹飞行测试的空白[5?6]。20世纪60年代起，美国中央惯导实验室进行了超过300次导弹制导系统的火箭橇试验，早期的洲际导弹和战术导弹惯导系统都进行过全面的试验[7]。火箭橇试验早已列入美国惯导系统的试验大纲作为地面试验的最后阶段，并规定通过火箭橇试验后惯导系统才能进行飞行试验[8]。

　　我国正在发展的北斗卫星导航系统产品的抗直线加速度，加加速度性能如何，高动态条件下北斗系统的位置精度和速度精度如何这些问题都可以通过火箭橇试验来评测。在现有条件的基础上，极有必要尽快完善我国自己的惯导系统火箭橇试验技术。本文着重讨论火箭橇测试系统组成结构和精度分析。

　　1惯导、北斗测试需求

　　以民用版本为例，单端北斗精度定位精度为10m，测速精度为0.2m/s。军用北斗版本精度未知。可知如果需对北斗系统进行校准测试，位置精度高于1m和速度精度高于0.02m/s即可。

　　对惯导的考核现在主要讨论石英加速度计的误差项分离。

　　以石英加速度计[x]轴为例，其速度误差微分方程式为[9]：

　　[δvxc=AxKax-ax=k0x+kxyay+kxzaz+K2xa2x+KXYaxay+KXZaxaz]（1）

　　其中，位置转台可标定低阶误差系数[k0x，kxy，kxz，]亦可在导弹运动中补偿。火箭橇试验主要考核[K2x，KXY]和[KXZ。]

　　下面对分离加速度计误差要求进行分析。

　　2不同外弹道测试方法比较

　　外测主要采用多普勒雷达测速仪和空间时间标定测试。多普勒雷达测速仪的测速精度为在[1‰]以下，当用其作为火箭橇重建弹道外测手段时，经过仿真计算，其精度与分离石英加速度计误差的精度要求有一定距离。比如，当[K2x=1×10-5g/g2]时，此项系数引起的速度误差小于[1‰。]可以看出，分离加速度计二次项误差系数不能采用多普勒雷达测速的方法。

　　石英加速度计可分离误差项的设计理论值与多普勒测试能力见表1。

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