CN108614308A - 一种确定大气参数的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
提供一种确定大气参数的方法和设备,所述方法包括:获取落球从抛球点被抛出之后在不同高度处的实测阻力加速度;基于第一预定高度处的阻力加速度标准值与落球在第一预定高度处的实测阻力加速度,确定系统偏差;使用所述系统偏差对落球在不同高度处的实测阻力加速度进行修正,获得落球在不同高度处的修正阻力加速度;利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气参数。采用上述确定大气参数的方法和设备,可提高探测大气参数的准确性。
Description
技术领域
本发明总体说来涉及空间物理技术领域,更具体地讲,涉及一种基于加速度计确定临近空间的大气参数的方法和设备。
背景技术
随着新一代亚轨道航天器和返回式航天器的发展,临近空间正在成为开展高新技术应用和国防安全活动的新领域,关于该领域大气环境的探测技术日益成为关注的热点。
落球法是国外用于探测临近空间的大气环境的重要手段,其中,膨胀落球探测方式已经成为探测临近空间的大气环境的常用手段,但这种探测方式的探测高度较为有限,对于超出指定高度以上的大气环境的探测精度较低。为提高对指定高度以上的大气环境的探测精度,一般利用球载的高精度加速度计来测量落球下落时的加速度,以开展临近空间大气参数的探测。但高精度加速度计价格昂贵,探测成本高,若采用较低精度的加速度计以降低成本,需要开发高精度的数据处理方法。
发明内容
本发明的示例性实施例的目的在于提供一种确定大气参数的方法和设备,以克服上述至少一个缺点。
根据本发明示例性实施例的一方面,提供一种确定大气参数的方法,所述方法包括:获取落球从抛球点被抛出之后在不同高度处的实测阻力加速度;基于第一预定高度处的阻力加速度标准值与落球在所述第一预定高度处的实测阻力加速度,确定系统偏差;使用所述系统偏差对落球在不同高度处的实测阻力加速度进行修正,获得落球在不同高度处的修正阻力加速度;利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气参数。
可选地,获取落球从抛球点被抛出之后在不同高度处的实测阻力加速度的步骤可包括:通过加速度计检测落球在不同高度处的实测加速度;将落球在不同高度处的实测加速度减去落球在相应高度处的重力加速度、科氏力加速度、浮力加速度、离心力加速度,获得落球在不同高度处的实测阻力加速度。
可选地,所述加速度计可被布置在落球上。
可选地,基于第一预定高度处的阻力加速度标准值与落球所述第一预定高度处的实测阻力加速度,确定系统偏差的步骤可包括:基于所述第一预定高度或落球在所述第一预定高度处的速度,获得落球在所述第一预定高度处的阻力加速度,将所述阻力加速度确定为落球在所述第一预定高度处的阻力加速度标准值;计算所述阻力加速度标准值与落球在所述第一预定高度处的实测阻力加速度的差值,将所述差值确定为系统偏差。
可选地,所述第一预定高度可为落球从抛球点被抛出的飞行轨迹的顶点高度。
可选地,使用所述系统偏差对落球在不同高度处的实测阻力加速度进行修正,获得落球在不同高度处的修正阻力加速度的步骤可包括:将落球在不同高度处的实测阻力加速度与所述系统偏差相减,获得落球在不同高度处的修正阻力加速度。
可选地,所述方法可还包括:对检测的落球在不同高度处的实测加速度进行滤波处理,以去除由于加速度计质心位置不准确所引起的加速度测量误差,其中,将落球在不同高度处的滤波后的实测加速度减去落球在相应高度处的重力加速度、科氏力加速度、浮力加速度、离心力加速度,可获得落球在不同高度处的实测阻力加速度。
可选地,对检测的落球在不同高度处的实测加速度进行滤波处理的步骤可包括:选取落球在预定时间段内的实测加速度,其中,所述预定时间段内的实测加速度为在第二预定高度以上最能代表由于加速度计质心位置不准确所引起的波动特征的预定时间段内的实测加速度;以所述预定时间段所对应的时间长度为周期,通过对选取的实测加速度进行周期延拓,获得周期性变化的波动数据;将落球从抛球点被抛出之后在各时间点的实测加速度与相应的波动数据的差值作为滤波后的实测加速度。
可选地,所述大气参数可包括以下项中的至少一项:大气密度、大气风场、大气温度、气压。
可选地,利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气参数的步骤可包括:利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气风场,并将确定的在不同高度处的大气风场作为实际大气风场;基于落球在不同高度处的修正阻力加速度、实际大气风场确定在不同高度处的大气密度。
可选地,利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气参数的步骤可包括:利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气密度,利用确定的大气密度,通过大气静力学方程和理想气体状态方程确定大气温度和气压。
根据本发明示例性实施例的另一方面,提供一种确定大气参数的设备,所述设备包括:阻力加速度获取单元,获取落球从抛球点被抛出之后在不同高度处的实测阻力加速度;系统偏差确定单元,基于第一预定高度处的阻力加速度标准值与落球在所述第一预定高度处的实测阻力加速度,确定系统偏差加速度修正单元,使用所述系统偏差对落球在不同高度处的实测阻力加速度进行修正,获得落球在不同高度处的修正阻力加速度;大气参数确定单元,利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气参数。
可选地,阻力加速度获取单元可从加速度计获取由加速度计检测的落球在不同高度处的实测加速度,并将落球在不同高度处的实测加速度减去落球在相应高度处的重力加速度、科氏力加速度、浮力加速度、离心力加速度,获得落球在不同高度处的实测阻力加速度。
可选地,所述加速度计可被布置在落球上。
可选地,系统偏差确定单元可基于所述第一预定高度或落球在所述第一预定高度处的速度,获得落球在所述第一预定高度处的阻力加速度,将所述阻力加速度确定为落球在所述第一预定高度处的阻力加速度标准值,计算所述阻力加速度标准值与落球在所述第一预定高度处的实测阻力加速度的差值,将所述差值确定为系统偏差。
可选地,所述第一预定高度可为落球从抛球点被抛出的飞行轨迹的顶点高度。
可选地,加速度修正单元可将落球在不同高度处的实测阻力加速度与所述系统偏差相减,获得落球在不同高度处的修正阻力加速度。
可选地,阻力加速度获取单元可还对检测的落球在不同高度处的实测加速度进行滤波处理,以去除由于加速度计质心位置不准确所引起的加速度测量误差,将落球在不同高度处的滤波后的实测加速度减去落球在相应高度处的重力加速度、科氏力加速度、浮力加速度、离心力加速度,获得落球在不同高度处的实测阻力加速度。
可选地,阻力加速度获取单元可选取落球在预定时间段内的实测加速度,以所述预定时间段所对应的时间长度为周期,通过对选取的实测加速度进行周期延拓,获得周期性变化的波动数据,将落球从抛球点被抛出之后在各时间点的实测加速度与相应的波动数据的差值作为滤波后的实测加速度,其中,所述预定时间段内的实测加速度为在第二预定高度以上最能代表由于加速度计质心位置不准确所引起的波动特征的预定时间段内的实测加速度。
可选地,所述大气参数可包括以下项中的至少一项:大气密度、大气风场、大气温度、气压。
可选地,大气参数确定单元可利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气风场,并将确定的在不同高度处的大气风场作为实际大气风场,基于落球在不同高度处的修正阻力加速度、实际大气风场确定在不同高度处的大气密度。
可选地,大气参数确定单元可利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气密度,利用确定的大气密度,通过大气静力学方程和理想气体状态方程确定大气温度和气压。
根据本发明示例性实施例的另一方面,提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,当所述计算机程序在被处理器执行时实现上述的确定大气参数的方法。
根据本发明示例性实施例的另一方面,提供一种计算装置,所述计算装置包括:处理器;存储器,存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时,实现上述的确定大气参数的方法。
采用上述确定大气参数的方法和设备,可提高探测大气参数的准确性。
附图说明
通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的详细描述,本发明示例性实施例的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚,其中:
图1示出根据本发明示例性实施例的确定大气参数的方法的流程图;
图2示出根据本发明示例性实施例的对落球在不同高度处的实测加速度进行滤波处理的步骤的流程图;
图3示出根据本发明示例性实施例的确定大气参数的设备的框图。
具体实施方式
现在,将参照附图更充分地描述不同的示例实施例,其中,一些示例性实施例在附图中示出。
图1示出根据本发明示例性实施例的确定大气参数的方法的流程图。应理解,在本发明示例性实施例中是基于落球法来计算大气参数的,例如,可利用火箭来搭载落球,并从抛球点所在高度抛出落球,以基于落球从抛球点开始的加速度数据来探测大气参数。下面来参照图1介绍基于落球法来确定大气参数的步骤。
参照图1,在步骤S10中,获取落球从抛球点被抛出之后在不同高度处的实测阻力加速度。
例如,可通过加速度计检测落球在不同高度处的实测加速度;将落球在不同高度处的实测加速度减去落球在相应高度处的重力加速度、科氏力加速度、浮力加速度、离心力加速度,获得落球在不同高度处的实测阻力加速度。作为示例,加速度计可被布置在落球上。
例如,可利用下面的公式来计算实测阻力加速度:
公式(1)中,为落球在高度i处的实测阻力加速度矢量,为落球在高度i处的实测加速度矢量,为落球在高度i处的重力加速度矢量,ρi为在高度i处的大气密度,为落球在高度i处的科氏力加速度矢量,为落球在高度i处的离心力加速度矢量,V为落球的体积。
这里,可利用通用大气密度模式模拟获得在高度i处的大气密度ρi。此外,可利用布置在落球上的位置探测器来获得落球的高度,通过将获得的落球的高度对时间进行微分(如,将落球从获得的高度开始经由一定时间的位移对时间进行微分)来获得落球的速度。但本发明不限于此,也可通过在落球上设置的速度传感器来直接获得落球在高度i处的速度。作为示例,位置探测器可包括全球定位系统(GPS)或雷达。
这里,由于落球在下落过程中落球自身发生的旋转,会造成加速度计质心位置不准确,进而导致对落球的实测加速度的测量会产生误差。在本发明的优选实施例中,可对检测的落球在不同高度处的实测加速度进行滤波处理,以去除由于加速度计质心位置不准确所引起的加速度测量误差。在此情况下,可将落球在不同高度处的滤波后的实测加速度减去落球在相应高度处的重力加速度、科氏力加速度、浮力加速度、离心力加速度,来获得落球在不同高度处的实测阻力加速度。
下面参照图2来介绍对落球在不同高度处的实测加速度进行滤波处理的步骤。
图2示出根据本发明示例性实施例的对落球在不同高度处的实测加速度进行滤波处理的步骤的流程图。
参照图2,在步骤S201中,选取落球在预定时间段内的实测加速度。这里,所选取的实测加速度为在第二预定高度以上最能代表由于加速度计质心位置不准确所引起的波动特征的预定时间段内的实测加速度。
在步骤S202中,以预定时间段所对应的时间长度为周期,通过对选取的实测加速度进行周期延拓,获得周期性变化的波动数据。
这里,周期延拓是指将一个区间的数据拓展到整个区间,也就是说,步骤S202中可以预定时间段所对应的时间长度为一个周期的时间长度,将选取的预定时间段内的实测加速度作为一个周期的数据,通过周期延拓将一个周期的数据(即,选取的实测加速度)拓展到落球的完整下落过程。
这里,由于加速度计质心位置不准确而造成的加速度测量的大尺度波动,无法用常用函数进行拟合,且该波动随时间呈周期性变化。并且,由于落球在下落的初期所受的空气阻力很小,此时通过加速度计所检测得到的实测加速度主要受由于加速度计质心位置不准确而造成的波动的影响,在此基础上,考虑到上述波动的周期性变化特征,在一优选实施例中,可从落球从抛球点开始所检测的实测加速度中,从第二预定高度(这里,第二预定高度可指与落球的飞行轨迹的顶点高度之间的距离小于设定距离的位置)以上的实测加速度中选取最能代表由于加速度计质心位置不准确所引起的波动特征的预定时间段内的实测加速度。以预定时间段所对应的时间长度为一个周期的时间长度,将选取的实测加速度作为一个周期的数据,通过周期延拓获得用于反映由于加速度计质心位置不准确所引起的加速度测量误差的波动数据。作为示例,在构建上述波动数据时,可将波动数据的各时间点与实测加速度的各时间点一一对应。
作为示例,可选取从落球的飞行轨迹的顶点高度开始(即,从落球达到顶点高度的时刻开始)的预定时间段内的实测加速度。优选地,预定时间段对应的时间长度可以从落球达到顶点高度时刻为时间起点,以与落球达到顶点高度时刻的时间差小于设定时间的时刻为时间结束点。
在步骤S203中,将落球从抛球点被抛出之后在各时间点的实测加速度与波动数据的差值作为滤波后的实测加速度。也就是说,在各时间点,从实测加速度中去除掉对应的波动数据,可在较大程度上消除由于加速度计质心位置确定不准确引起的加速度测量误差。
返回图1,在步骤S20中,基于第一预定高度处的阻力加速度标准值与落球在第一预定高度处的实测阻力加速度,确定系统偏差。
例如,基于第一预定高度或落球在第一预定高度处的速度,获得落球在第一预定高度处的阻力加速度,将该阻力加速度确定为落球在第一预定高度处的阻力加速度标准值;计算阻力加速度标准值与落球在第一预定高度处的实测阻力加速度的差值,将该差值确定为系统偏差。
作为示例,可通过对落球的高度(即,第一预定高度)和/或对落球在第一预定高度处的速度进行微分,获得落球在第一预定高度处的加速度,结合利用MSIS大气密度模型计算的在第一预定高度处的理论大气密度,利用HWM93模式计算的在第一预定高度处的理论风场,可获得落球在第一预定高度处的阻力加速度,并将该阻力加速度确定为落球在第一预定高度处的阻力加速度标准值。在此基础上,将阻力加速度标准值与测量值(即,落球在第一预定高度处的实测阻力加速度)的差值确定为系统偏差,以基于该系统偏差对所有实测阻力加速度进行修正。
优选地,第一预定高度可为落球从抛球点被抛出的飞行轨迹的顶点高度,也就是说,可通过落球在飞行轨迹的顶点高度的阻力加速度和落球在顶点高度的实测阻力加速度来确定系统偏差,以对基于加速度计获得的实测阻力加速度进行修正。
在步骤S30中,使用系统偏差对落球在不同高度处的实测阻力加速度进行修正,获得落球在不同高度处的修正阻力加速度。
例如,可将落球在不同高度处的实测阻力加速度与系统偏差相减,获得落球在不同高度处的修正阻力加速度。
在步骤S40中,利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气参数。
作为示例,大气参数可包括以下项中的至少一项:大气密度、大气风场、大气温度、气压。例如,利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气参数的步骤可包括:利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气风场,并将确定的在不同高度处的大气风场作为实际大气风场;基于落球在不同高度处的修正阻力加速度、实际大气风场确定在不同高度处的大气密度。
例如,可通过下面的公式来利用落球在任一高度处的修正阻力加速度确定在所述任一高度处的大气密度:
公式(2)中,ρi为在高度i处的大气密度,为落球在高度i处的相对于地面的速度矢量,vi为落球在高度i处的速度,ai为落球在高度i处的修正阻力加速度,为在高度i处的大气风场矢量,为落球在高度i处的阻力系数,A为落球的截面积,m为落球的质量,gi为落球在高度i处的重力加速度,V为落球的体积,为落球在高度i处的科氏力加速度,为落球在高度i处的离心力加速度。
例如,可通过下面的公式来利用确定的落球在任一高度处的修正阻力加速度来确定在所述任一高度处的大气风场。
公式(3)和(4)中,和分别为在高度i处的东西方向上的大气风场分量和南北方向上的大气风场分量,ρi为在高度i处的大气密度, 分别为落球在高度i处的东西方向(即x方向)、南北方向(即y方向)、垂直方向(即z方向)上的速度分量,分别为落球在高度i处的东西方向、南北方向、垂直方向上的修正阻力加速度分量,分别为落球在高度i处的东西方向、南北方向、垂直方向上的科氏力分量, 分别为落球在高度i处的东西方向、南北方向、垂直方向上的重力加速度分量。
优选地,可基于计算得到的大气风场来对大气密度进行修正,以提高确定的大气密度的准确性。例如,可利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气风场,并将确定的在不同高度处的大气风场作为实际大气风场,基于落球在不同高度处的修正阻力加速度和实际大气风场确定在不同高度处的大气密度。
例如,以上述示例为例,可先基于公式(2)计算出大气密度,此时,可基于大气风场模式来模拟获得在任一高度处的大气风场,或者,认为大气风场为零。然后将计算得到的大气密度代入到上述公式(3)和(4)中来计算大气风场,再将计算得到的大气风场作为实际大气风场代入到公式(2)中重新计算以得到高精度的大气密度。这里,由上述公式(2)、(3)、(4)可知,大气密度和大气风场的计算结果会相互影响,因此在上述计算过程中,将大气风场计算结果代入到公式(2)中以重新计算大气密度,能够在最大程度上减小由大气风场误差引起的大气密度计算误差。此后,还可将重新计算得到的大气密度结果代入公式(3)和公式(4)中来重新计算大气风场,以提高大气风场的计算精度。
例如,可基于大气密度来确定大气温度和气压。具体说来,可先通过上述方式利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气密度,利用确定的大气密度,通过大气静力学方程和理想气体状态方程确定大气温度和气压。
例如,可通过下面的公式来利用大气密度计算任一高度处的气压:
公式(5)中,Pi为高度i处的气压,Pa为预定基准高度a处的气压,gz为在高度z处的重力加速度,ρz为在高度z处的大气密度。
作为示例,该预定基准高度可以取落球的飞行轨迹的顶点高度。或者,该预定基准高度也可以取落球的飞行轨迹中除顶点高度之外的其他高度(例如,可选取落球的飞行轨迹中与地面的距离小于预设距离的高度。
例如,该预定基准高度处的气压可利用大气模式来进行估算,但本发明不限于此,还可通过其他探测方式来确定预定基准高度处的气压。优选地,还可利用其他探测方式确定的预定基准高度处的气压对利用大气模式估算出的预定基准高度处的气压进行修正。
例如,可利用理想气体状态方程来基于任一高度处的大气密度来计算大气温度。
公式(6)中,Ti为高度i处的大气温度,Pi为高度i处的气压,ρi为在高度i处的大气密度,R为理想气体常数。
图3示出根据本发明示例性实施例的确定大气参数的设备的框图。
如图3所示,根据本发明示例性实施例的确定大气参数的设备包括:阻力加速度获取单元10、系统偏差确定单元20、加速度修正单元30和大气参数确定单元40。
具体说来,阻力加速度获取单元10获取落球从抛球点被抛出之后在不同高度处的实测阻力加速度。
例如,阻力加速度获取单元10可从加速度计获取由加速度计检测的落球在不同高度处的实测加速度,并将落球在不同高度处的实测加速度减去落球在相应高度处的重力加速度、科氏力加速度、浮力加速度、离心力加速度,获得落球在不同高度处的实测阻力加速度。作为示例,加速度计可被布置在落球上。
优选地,阻力加速度获取单元10可还对检测的落球在不同高度处的实测加速度进行滤波处理,以去除由于加速度计质心位置不准确所引起的加速度测量误差,以将落球在不同高度处的滤波后的实测加速度减去落球在相应高度处的重力加速度、科氏力加速度、浮力加速度、离心力加速度,来获得落球在不同高度处的实测阻力加速度。
具体说来,阻力加速度获取单元10可选取落球在预定时间段内的实测加速度,以预定时间段所对应的时间长度为周期,通过对选取的实测加速度进行周期延拓,获得周期性变化的波动数据,将落球从抛球点被抛出之后在各时间点的实测加速度与波动数据的差值作为滤波后的实测加速度。这里,所选取的实测加速度为在第二预定高度以上最能代表由于加速度计质心位置不准确所引起的波动特征的预定时间段内的实测加速度。
系统偏差确定单元20基于第一预定高度处的阻力加速度标准值与落球在第一预定高度处的实测阻力加速度,确定系统偏差。
例如,系统偏差确定单元20可基于第一预定高度或落球在第一预定高度处的速度,获得落球在第一预定高度处的阻力加速度,将该阻力加速度确定为落球在第一预定高度处的阻力加速度标准值,计算阻力加速度标准值与落球在第一预定高度处的实测阻力加速度的差值,将该差值确定为系统偏差。作为示例,第一预定高度可为落球飞行轨迹的顶点高度。
加速度修正单元30使用系统偏差对落球在不同高度处的实测阻力加速度进行修正,获得落球在不同高度处的修正阻力加速度。
例如,加速度修正单元30可将落球在不同高度处的实测阻力加速度与系统偏差相减,获得落球在不同高度处的修正阻力加速度。
大气参数确定单元40利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气参数。
作为示例,大气参数可包括以下项中的至少一项:大气密度、大气风场、大气温度、气压。例如,大气参数确定单元40可利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气风场,并将确定的在不同高度处的大气风场作为实际大气风场,基于落球在不同高度处的修正阻力加速度、实际大气风场确定在不同高度处的大气密度。
例如,大气参数确定单元40还可利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气密度,利用确定的大气密度,通过大气静力学方程和理想气体状态方程确定大气温度和气压。
根据本发明的示例性实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质存储有当被处理器执行时使得处理器执行上述确定大气参数的方法的计算机程序。该计算机可读记录介质是可存储由计算机系统读出的数据的任意数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括:只读存储器、随机存取存储器、只读光盘、磁带、软盘、光数据存储装置和载波(诸如经有线或无线传输路径通过互联网的数据传输)。
根据本发明的示例性实施例还提供一种计算装置。所述计算装置包括:处理器;存储器,存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时,实现上述的确定大气参数的方法。
采用上述确定大气参数的方法和设备,通过利用系统偏差对实测加速度值进行修正,可有效提高所确定的大气参数的准确性。
此外,采用上述确定大气参数的方法和设备,通过对实测加速度进行滤波处理,能够有效去除由于加速度计质心位置不准确所引起的加速度测量误差,进一步提高所确定的大气参数的准确性。
此外,采用上述确定大气参数的方法和设备,能够有效提高确定临近空间(例如,低热层、中间层和平流层)的大气参数的准确性,为对临近空间的大气环境的研究提供了有力的数据支撑。
尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明,但是本领域的技术人员应该理解,在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对其进行形式和细节上的各种改变。
Claims (10)
1.一种确定大气参数的方法,所述方法包括:
获取落球从抛球点被抛出之后在不同高度处的实测阻力加速度;
基于第一预定高度处的阻力加速度标准值与落球在所述第一预定高度处的实测阻力加速度,确定系统偏差;
使用所述系统偏差对落球在不同高度处的实测阻力加速度进行修正,获得落球在不同高度处的修正阻力加速度;
利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,获取落球从抛球点被抛出之后在不同高度处的实测阻力加速度的步骤包括:
通过加速度计检测落球在不同高度处的实测加速度;
将落球在不同高度处的实测加速度减去落球在相应高度处的重力加速度、科氏力加速度、浮力加速度、离心力加速度,获得落球在不同高度处的实测阻力加速度。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述加速度计被布置在落球上。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,基于第一预定高度处的阻力加速度标准值与落球所述第一预定高度处的实测阻力加速度,确定系统偏差的步骤包括:
基于所述第一预定高度或落球在所述第一预定高度处的速度,获得落球在所述第一预定高度处的阻力加速度,将所述阻力加速度确定为落球在所述第一预定高度处的阻力加速度标准值;
计算所述阻力加速度标准值与落球在所述第一预定高度处的实测阻力加速度的差值,将所述差值确定为系统偏差。
5.根据权利要求1或4所述的方法,其中,所述第一预定高度为落球从抛球点被抛出的飞行轨迹的顶点高度。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,使用所述系统偏差对落球在不同高度处的实测阻力加速度进行修正,获得落球在不同高度处的修正阻力加速度的步骤包括:
将落球在不同高度处的实测阻力加速度与所述系统偏差相减,获得落球在不同高度处的修正阻力加速度。
7.根据权利要求3所述的方法,其中,所述方法还包括:
对检测的落球在不同高度处的实测加速度进行滤波处理,以去除由于加速度计质心位置不准确所引起的加速度测量误差,
其中,将落球在不同高度处的滤波后的实测加速度减去落球在相应高度处的重力加速度、科氏力加速度、浮力加速度、离心力加速度,获得落球在不同高度处的实测阻力加速度。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,对检测的落球在不同高度处的实测加速度进行滤波处理的步骤包括:
选取落球在预定时间段内的实测加速度,其中,所述预定时间段内的实测加速度为在第二预定高度以上最能代表由于加速度计质心位置不准确所引起的波动特征的预定时间段内的实测加速度;
以所述预定时间段所对应的时间长度为周期,通过对选取的实测加速度进行周期延拓,获得周期性变化的波动数据;
将落球从抛球点被抛出之后在各时间点的实测加速度与相应的波动数据的差值作为滤波后的实测加速度。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述大气参数包括以下项中的至少一项:大气密度、大气风场、大气温度、气压。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气参数的步骤包括:
利用落球在不同高度处的修正阻力加速度确定在不同高度处的大气风场,并将确定的在不同高度处的大气风场作为实际大气风场;
基于落球在不同高度处的修正阻力加速度、实际大气风场确定在不同高度处的大气密度。
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