CN113804221A - 一种基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法 - Google Patents
一种基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113804221A CN113804221A CN202111199209.1A CN202111199209A CN113804221A CN 113804221 A CN113804221 A CN 113804221A CN 202111199209 A CN202111199209 A CN 202111199209A CN 113804221 A CN113804221 A CN 113804221A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- accelerometer
- specific force
- equation
- centrifuge
- formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 111
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims abstract description 40
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 19
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 12
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 13
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000011438 discrete method Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000017105 transposition Effects 0.000 description 2
- 241000222519 Agaricus bisporus Species 0.000 description 1
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- 241000907903 Shorea Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012067 mathematical method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
- G01C25/005—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass initial alignment, calibration or starting-up of inertial devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
本发明公开一种基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法,选用带有反转平台的高精度离心机,建立系统的坐标系;确定离心机作用下的模观测方程;通过计算,获得输入比力表达式,对输入比力表达式进行泰勒级数展开、三阶修正后,代入上一步输入比力关系式,得到13个待辨识参数;设计多位置法,选择i个测试位置安装加速度计测试,获得N个方程;利用最小二乘法得到13个待辨识参数的计算公式,并进行数据处理;求得三个加速度计的标度因数、二次项系数、零偏。该标定方法,效率高,且安装误差角和杆臂误差对于误差模型系数的标定影响很小,使得该标定方法,受其他因素影响小,且能实现高精度标定。
Description
技术领域
本发明属于惯性导航技术领域,具体涉及一种基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法。
背景技术
加速度计在惯性导航系统中处于核心地位,用来精确给出运载体相应的位置信息。这样,提高加速度计的标定精度是提高惯导系统导航精度的必要条件。目前,针对惯导系统中加速度计的标定方法主要为分立法且在重力场下进行为主,分立法会在拆卸安装仪表过程中引入安装误差角影响标定精度;重力场下可提供加速度计的最大输入比力为1g,不足以有效激励加速度计的高阶项误差参数,不满足高速飞行的导航条件。因此,大激励且整体标定加速度计是惯性仪表标定研究的主流。
整体法标定旨在标定加速度计组合全部误差模型系数的同时,降低测试设备误差对于系数标定精度的影响。荷兰学者提出的一种用模观测法标定的方法很好地解决过度依赖转台的问题,大大降低了转台误差对于误差模型系数标定结果的影响。董春梅等人在此基础上利用模观测法在重力场下标定了单一陀螺仪和加速度计的零偏、一阶标度因子,重点分离了安装误差在标定过程中的影响;戴邵武等人将导航姿态解算引入到了MIMU的标定中,提出了在MIMU转动过程中采用四元数进行姿态解算,静止时列写MIMU标定模观测非线性方程的方法实现待标定参数的完全激励,并将基于Logistic函数的改进PSO算法应用于MIMU的标定;王世明等人引入了一种无转台标定中高精度惯导系统的方法,依据正交轴上加速度计输出的矢量和等于重力的原理,标定出加速度计输出模型中相关参数。张红良等人推导了基于高精度转台的IMU标定方法的误差解析式,提出了一种抑制转台误差的标定编排改进方案;建立了IMU标定参数模型,研究了静态多位置IMU模观测标定方法。上述模观测法仍在重力静力场或转台低转速模式下进行研究,误差模型中不包含高次项系数,无法适应惯导系统高速飞行的应用环境。
精密离心机能够持续提供大于1g的高精确度的加速度,通常用于辨识加速度计的高阶系数模型。但是,精密离心机误差的存在使得标定精度受到一定的影响,实际标定过程中常需要设计一定的测试方法对离心机误差进行补偿、规避、抑制甚至消除。
发明内容
本发明解决的技术问题:提供一种有效提高惯性导航精度的采用模观测法的标定思想,实现对加速度计组合的整体的标定,尤其是对于加速度计二次项系数的标定的基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法。
技术方案:为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:
一种基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法,包括以下步骤:
步骤1:选用带有反转平台的高精度离心机,建立系统的坐标系;
步骤2:确定离心机作用下的模观测方程;
步骤3:通过计算,获得输入比力表达式,对输入比力表达式进行泰勒级数展开、三阶修正后,代入上一步输入比力关系式,得到13个待辨识参数;
步骤4:设计多位置法,选择i个测试位置安装加速度计测试,获得N个方程,N=3i;
步骤5:利用最小二乘法得到13个待辨识参数的计算公式,并进行数据处理;
步骤6:求得三个加速度计的标度因数、二次项系数、零偏。
进一步地,步骤1中,系统的坐标系包括:地理坐标系为OnXnYnZn,主轴轴套坐标系为O0X0Y0Z0,水平轴坐标系为O2X2Y2Z2,水平轴轴套坐标系为O2tX2tY2tZ2t。
进一步地,步骤2中,确定离心机作用下的模观测方程;然后构建加速度计的误差模型,在离心机上进行加速度计标定时输入比力满足:
应用模观测法,对上述式(3)两边分别取模,得:
由式(4)可知,在离心机标定加速度计组合时,三个方向加速度计的输入比力的合成等于向心加速度和重力加速度的合成,可用公式(5)进一步表示:
其中,A=ω2R,ω为离心机旋转角速度,R为半径标称值。
进一步地,由于加速度计的输出值与其输入比力正相关,因此,只要获得加速度计输出值,就可通过取模的方式构建辨识加速度计误差模型系数的条件;
考虑一阶及二阶误差模型系数,则加速度计的误差模型为式(6)所示:
Na=Ka[fb+Da(fb)2]+ba+na (6)
其中,Ka=SaΦa,代入即可建立加速度计的误差模型分解形式:
SaΦa[fb+Da(fb)2]=(Na-ba-na) (7)
式中:
为标度因数,为安装误差系数,等为加表坐标系与载体坐标系之间的安装误差角,Da=[Dax Day Daz]T为二次项系数,Na=[NaxNay Naz]T为加速度计输出值,ba=[bax bay baz]T为零偏,na=[nax nay naz]T为测量误差,T表示矩阵转置。
进一步地,步骤3中,首先通过计算,获得输入比力表达式,方法如下:
对式(7)SaΦa[fb+Da(fb)2]=(Na-ba-na)进行化简,并忽略高阶无穷小项,得到:
式中,
式(8)为三个加速度计输入比力的二元一次方程,利用求根公式,可得:
由于输入比力的值为正,所以舍去数值为负的一项,计算出输入比力的表达式为:
进一步地,对输入比力表达式进行泰勒级数展开、三阶修正后,代入上一步输入比力关系式,得到待辨识参数;
首先,将式(11)用Tylor级数展开式展开,展开至二次项系数为输入比力关系表达式,得到:
若以g为单位计量,将式(12)带入式(5)中,忽略高阶无穷小项,同时忽略安装误差角的影响,可得:
进一步地,经验算,项的量级同为10-4量级,为了保证参数辨识精度,需要对该项进一步修正,将式(11)泰勒级数展开至第3项,即Δ表示在各个方向上,当以fb为未知数时,方程整合后的其余常数,修正的系数为则修正后的式(13)简写为:
式中,C为待辨识参数,共13项,具体如下:
进一步地,步骤4中,若标定过程中给予加速度计组合不同的测试位置,则可以获得若干个加速度计的输出,N为测试位置数,N=i*3,且测试位置数N≥4n+2,n为拟辨识系数个数,式(14)中C为待辨识参数,共13项,故测试位置数N至少为54个,则得出N个方程,可表示为:
式中,
T表示转置。
进一步地,步骤5中,利用最小二乘法,可得13项待辨识参数的计算公式为:
通过观察式(15)系数之间的关系可知:
则可解得:
进一步地,步骤6中,进而求得三个加速度计的标度因数、二次项系数、零偏;
三个加速度计的标度因数为:
三个加速度计的二次项系数为:
三个加速度计的零偏为:
有益效果:与现有技术相比,本发明具有以下优点:
本发明的基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法,本发明应用Tylor级数对加速度模型的解进行多项式展开,在满足精度要求的情况下,运用Tylor级数展开更有利于表达式在参数辨识过程中的参数分离。并利用最小二乘法实现了模观测对非线性系数的标定,给出了加速度计的二次项系数、标度因数以及零偏的计算公式,利用最小二乘法能简便地求得未知的数据,并使得这些求得的数据与实际数据之间误差的平方和最小。设计了20位置法标定加速度计组合误差模型系数,20位置法可以准确地标定加速度计组合误差模型系数。本发明通过仿真验证了有效性,效率高,且安装误差角和杆臂误差对于误差模型系数的标定影响很小,使得该标定方法,受其他因素影响小,且能实现高精度标定。
附图说明
图1是本发明的方法流程图;
图2是本发明的离心机标定惯性组合结构示意图;
图3是本发明的加速度组合内部示意图;
图4是本发明的具体标定过程流程图;
图5是20位置下三个加速度计的输入轴指向示意图;
图6是本发明的安装误差角对于二次项系数、标度因数和零偏的影响。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐明本发明,实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明的基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法,采用模观测法的标定思想,以高速旋转的精密离心机作为标定设备,研究加速度计组合的整体标定方法,重点研究模观测法对于加速度计二次项系数的标定原理,借助Tylor级数展开、最小二乘法等数学方法给出误差模型系数的标定结果数学表达,同时考虑安装误差角和杆臂误差作用下对于标定结果精度的影响,为提高惯性组合标定精度打下基础。本发明的方法的流程图如图1所示,具体内容包括:
步骤1:选用带有反转平台的高精度离心机,建立系统的坐标系;
步骤2:确定离心机作用下的模观测方程;
步骤3:通过计算,获得输入比力表达式,对表达式进行泰勒级数展开、三阶修正后,代入上一步输入比力关系式,得到13个待辨识参数;
步骤4:设计多位置法,选择i个测试位置安装加速度计测试,获得N个方程;N=3i,本实施例中,设计20位置法,选择20个测试位置安装加速度计测试,获得60个方程;
步骤5:利用最小二乘法得到13项待辨识参数的计算公式,并进行数据处理;
步骤6:进而求得三个加速度计的标度因数、二次项系数、零偏。
步骤1中,本发明选用带有反转平台的高精度离心机作为标定设备,并建立此系统的坐标系,如图2所示,为离心机标定惯性组合结构及系统的坐标系示意图。建立此系统的坐标系地理(主轴)坐标系为OnXnYnZn,主轴轴套坐标系为O0X0Y0Z0,水平轴坐标系为O2X2Y2Z2,水平轴轴套坐标系为O2tX2tY2tZ2t。加速度计组合内部加速度计各轴的取向如图3所示。
步骤2中,确定离心机作用下的模观测方程;然后构建加速度计的误差模型。
IMU(惯性测量单元,Inertial Measurement Unit)在重力场静态条件下的输入比力满足:
应用模观测法,对上述式子两边分别取模,得:
类似的在离心机上进行加速度计标定时输入比力满足:
应用模观测法,对上述式子两边分别取模,得:
由式(4)可知,在离心机标定加速度计组合时,三个方向加速度计的输入比力的合成等于向心加速度和重力加速度的合成,可用公式(5)进一步表示。
其中,A=ω2R,ω为离心机旋转角速度,R为半径标称值。
由于加速度计的输出值与其输入比力正相关。因此,只要获得加速度计输出值,就可以通过取模的方式构建辨识加速度计误差模型系数的条件。
考虑一阶及二阶误差模型系数,则加速度计的误差模型为式(6)所示。
Na=Ka[fb+Da(fb)2]+ba+na (6)
其中,Ka=SaΦa,代入即可建立加速度计的误差模型分解形式:
SaΦa[fb+Da(fb)2]=(Na-ba-na) (7)
式中:
为标度因数,为安装误差系数,等为加表坐标系与载体坐标系之间的安装误差角,Da=[Dax Day Daz]T为二次项系数。Na=[NaxNay Naz]T为加速度计输出值,ba=[bax bay baz]T为零偏,na=[nax nay naz]T为测量误差,T表示矩阵转置。
步骤3中,首先通过计算方法,获得输入比力表达式,
对(7)式进行化简,并忽略高阶无穷小项,可得:
式中,
式(8)为三个加速度计输入比力的二元一次方程,利用求根公式,可得:
由于输入比力的值为正,所以舍去数值为负的一项,计算出输入比力的表达式为:
然后,对表达式进行泰勒级数展开、三阶修正后,代入上一步输入比力关系式,得到13个待辨识参数;从式(11)可知,三个加速度计的输入比力与(1-4DaΔ)0.5相关,该项表达式在参数辨识过程中不易于参数分离,因此考虑将式(11)用Tylor级数展开式展开。通过数值仿真可知,Tylor级数展开至第二项后输入比力的误差与真值偏差小于10-4量级,满足加速度计输出精度要求,故以展开至二次项系数为输入比力关系表达式,可得:
若以g为单位计量,将式(12)带入式(5)中,忽略高阶无穷小项,同时忽略安装误差角的影响,可得:
式中,式(14)中C为待辨识参数,共13项,具体包括C0,C11,C12,C13,C21,C22,C23,C31,C32,C33,C41,C42,C43,
Δ表示在各个方向上,当以fb为未知数时,方程整合后的其余常数,
步骤4:本申请采用20位置法,选择20个测试位置安装加速度计测试,获得60个方程。
根据式(14)可知,若标定过程中给予加速度计组合不同的测试位置,则可以获得若干个加速度计的输出,N为测试位置数,N=i*3,且通常测试位置数N≥4n+2,n为拟辨识系数个数。式(14)中C为待辨识参数,共13项,故测试位置数N至少为54个。则可得出N个方程,可表示为:
式中,
T表示转置。
步骤5:利用最小二乘法得到13项待辨识参数的计算公式,并进行数据处理;
本发明利用最小二乘法,可得13项待辨识参数的计算公式为:
通过观察式(15)系数之间的关系可知:
则可解得:
步骤6:进而求得三个加速度计的标度因数、二次项系数、零偏;
求得三个加速度计的标度因数为:
三个加速度计的二次项系数为:
三个加速度计的零偏为:
至此,加速度计的误差模型(6)中的待标定系数的表达式如式(21)~(23)所示。实际标定过程中通过设定多位置,采集三个加速度计在不同位置的输出,按照式(17)~(23)的计算过程即可完成对于加速度计组合的整体标定,特别实现了模观测法对于加速度计二次项系数的标定。
通过实验仿真与误差分析,验证对上述方法的有效性。图4所示为具体标定实验过程流程图,实验仿真的具体步骤如下:
步骤1:在带翻转平台离心机上,调整主轴和反转平台回到零位置,确定离心机标称半径、重力加速度、实验当地纬度;
步骤2:设置多个测试位置,每个位置试验保证同步转动离心机主轴和反转平台,两者同速反向,在每一个位置试验采集数据。(初始为20测试位置)
步骤3:利用最小二乘法得待辨识参数的计算公式,并进行数据处理。进而求得三个加速度计的标度因数、二次项系数、零偏。
步骤4:选定测试位置测量加速度计输出,将该位置测量输出与计算输出进行对比。
步骤5:经迭代后判断对比结果是否满足精度要求,如果满足精度要求,则获得准确的加速度计的零偏、标度因数以及二次项系数。如果精度不满足要求,则增加5个测试位置,继续执行步骤2-步骤4,直到对比结果满足精度要求。
具体仿真过程如下:
首先设置仿真条件:假设如图2所示离心机标称半径为1m,g为9.8Nm/s,实验当地纬度为北纬39°。
拟选用的加速度计标度因数分别为:
Sax=1.29V/g,Say=1.21V/g,Saz=1.26V/g。
加速度计零偏分别为:
bax=0.213V,bay=0.256V,baz=0.516V。
加速度计二次项系数分别为:
Dax=0.57×10-4V/g2,Day=0.31×10-4V/g2,Daz=0.45×10-4V/g2,
加速度计测量噪声为10-5V。
采集测试位置数的个数N为60个,此时N>54,故满足要求。加速度计的三轴转向具体示意图如图5所示,仿真过程中各加速度计具体输出如表1所示。
表1 20位置下三个加速度计不同离心机转速下的实际输出
表1中,Nax(V),Nay(V),Naz(V)分别表示20位置下三个加速度计不同离心机转速下的实际输出。
根据(9)~(23)式,在不考虑安装误差角和杆臂误差的情况下,可得出三个加速度计零偏、标度因数以及二次项系数的具体数值。仿真标定结果如表2所示。
表2仿真标定结果(不考虑安装误差与杆臂误差)
选定测试位置测量加速度计输出,将该位置测量输出与计算输出进行对比。直到迭代后的对比结果满足精度要求,从表2中的结果可以看出,采用本发明的标定方法,获取的标定值和真实值和一致,且精度非常高,完全满足精度要求。
本发明另外对实验过程中的误差进行判断。
1)如果考虑安装误差角
将式(10)代入到式(11)~式(13)中,可得出带误差项且校正过的输入比力表达式,如式(24)所示。
其中,
此可知,安装误差角主要影响式(15)中的C11,C12,C13项,而应用式(18)~(23)计算各误差模型系数时对于各系数标定结果均有影响。设三个加速度计安装误差角的变化范围从2×10-4rad~10×10-4rad,计算安装误差角对于标度因数、二次项系数以及零偏的影响大小,如图6所示。
由图6中可知,随着安装误差角的增大,对于所有的误差模型系数标定精度影响也随之增大。其中,误差角的存在对三个加速度计的标度因数影响最大,对零偏的影响次之,对于二次项系数的影响最小。从影响大小角度分析,安装误差角的影响都远小于误差模型系数的精度要求。因此,实际标定过程中,可以忽略安装误差角对于误差模型系数标定精度的影响。
2)考虑杆臂误差
从图3中可以看出,由于三个加速度计的安装位置不同,使得离心机的旋转半径会不同。加速度计B、C和加速度计A敏感的输入比力会存在一定的误差,即会影响的大小。设杆臂误差数值为2×10-2m,应用式(18)~(23)计算杆臂误差对标度因数、二次项系数以及零偏的影响,如表3所示。
表3杆臂误差对误差模型系数的影响
由表3可知,在标定误差系数时,杆臂误差对三个加速度计的零偏系数、标度因数和二次项系数都会产生一定的影响。其中,对加速度计A的误差模型系数影响相对较大。从影响大小角度分析,杆臂误差的影响都远小于误差模型系数的精度要求。
综上,安装误差角与杆臂误差对于加速度计误差模型系数的标定影响很小,实际标定过程中可以忽略。
本发明采用模观测法的标定思想,以精密离心机作为标定设备,实现了对于加速度计组合的整体的标定,重点实现了对于加速度计二次项系数的标定,仿真验证了该方法的有效性。
本发明应用Tylor级数对加速度模型的解进行多项式展开,并利用最小二乘法实现了模观测对非线性系数的标定,给出了加速度计的二次项系数、标度因数以及零偏的计算公式。设计了20位置法标定加速度计组合误差模型系数,仿真验证了该方法的有效性。分析了安装误差角和杆臂误差对于误差模型系数的影响,仿真验证安装误差角和杆臂误差对于误差模型系数的标定影响很小,实际标定过程可以忽略。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法,其特征在于,包括以下:
步骤1:选用带有反转平台的高精度离心机,建立系统的坐标系;
步骤2:确定离心机作用下的模观测方程;
步骤3:通过计算,获得输入比力表达式,对输入比力表达式进行泰勒级数展开、三阶修正后,代入上一步输入比力关系式,得到13个待辨识参数;
步骤4:设计多位置法,选择i个测试位置安装加速度计测试,获得N个方程,N=3i;
步骤5:利用最小二乘法得到13个待辨识参数的计算公式,并进行数据处理;
步骤6:求得三个加速度计的标度因数、二次项系数、零偏。
2.根据权利要求1所述的基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法,其特征在于:步骤1中,系统的坐标系包括:地理坐标系为OnXnYnZn,主轴轴套坐标系为O0X0Y0Z0,水平轴坐标系为O2X2Y2Z2,水平轴轴套坐标系为O2tX2tY2tZ2t。
3.根据权利要求1所述的基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法,其特征在于:步骤2中,确定离心机作用下的模观测方程;然后构建加速度计的误差模型,在离心机上进行加速度计标定时输入比力满足:
应用模观测法,对上述式(3)两边分别取模,得:
由式(4)可知,在离心机标定加速度计组合时,三个方向加速度计的输入比力的合成等于向心加速度和重力加速度的合成,可用公式(5)进一步表示:
其中,A=ω2R,ω为离心机旋转角速度,R为半径标称值。
4.根据权利要求3所述的基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法,其特征在于:由于加速度计的输出值与其输入比力正相关,因此,只要获得加速度计输出值,就可通过取模的方式构建辨识加速度计误差模型系数的条件;
考虑一阶及二阶误差模型系数,则加速度计的误差模型为式(6)所示:
Na=Ka[fb+Da(fb)2]+ba+na (6)
其中,Ka=SaΦa,代入即可建立加速度计的误差模型分解形式:
SaΦa[fb+Da(fb)2]=(Na-ba-na) (7)
式中:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111199209.1A CN113804221B (zh) | 2021-10-14 | 2021-10-14 | 一种基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111199209.1A CN113804221B (zh) | 2021-10-14 | 2021-10-14 | 一种基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113804221A true CN113804221A (zh) | 2021-12-17 |
CN113804221B CN113804221B (zh) | 2023-10-03 |
Family
ID=78937551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111199209.1A Active CN113804221B (zh) | 2021-10-14 | 2021-10-14 | 一种基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113804221B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118032013A (zh) * | 2024-04-11 | 2024-05-14 | 伸瑞科技(北京)有限公司 | 正交双加速度计在分度头上的标定精度验证方法和系统 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101852817A (zh) * | 2010-05-06 | 2010-10-06 | 哈尔滨工业大学 | 正交双高精度加速度计的标定方法 |
CN103234498A (zh) * | 2013-03-05 | 2013-08-07 | 哈尔滨工业大学 | 一种精密离心机相交度的测量方法及其装置 |
WO2016112571A1 (zh) * | 2015-01-16 | 2016-07-21 | 北京航天时代光电科技有限公司 | 一种高精度光纤陀螺惯测装置标定方法 |
CN108593965A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-09-28 | 福州大学 | 一种基于比力模和惯性稳定的加速度计系泊状态标定方法 |
CN111781400A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种标定加速度计高阶误差系数的方法 |
CN112666368A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-04-16 | 哈尔滨工业大学 | 加速度计在变速离心机上的快速标定方法 |
CN112698055A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-04-23 | 伸瑞科技(北京)有限公司 | 加速度计在精密离心机上的参数标定方法 |
CN113156166A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-07-23 | 哈尔滨工业大学 | 石英加速度计在精密离心机上的对称融消测试方法 |
-
2021
- 2021-10-14 CN CN202111199209.1A patent/CN113804221B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101852817A (zh) * | 2010-05-06 | 2010-10-06 | 哈尔滨工业大学 | 正交双高精度加速度计的标定方法 |
CN103234498A (zh) * | 2013-03-05 | 2013-08-07 | 哈尔滨工业大学 | 一种精密离心机相交度的测量方法及其装置 |
WO2016112571A1 (zh) * | 2015-01-16 | 2016-07-21 | 北京航天时代光电科技有限公司 | 一种高精度光纤陀螺惯测装置标定方法 |
CN108593965A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-09-28 | 福州大学 | 一种基于比力模和惯性稳定的加速度计系泊状态标定方法 |
CN111781400A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种标定加速度计高阶误差系数的方法 |
CN112666368A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-04-16 | 哈尔滨工业大学 | 加速度计在变速离心机上的快速标定方法 |
CN113156166A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-07-23 | 哈尔滨工业大学 | 石英加速度计在精密离心机上的对称融消测试方法 |
CN112698055A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-04-23 | 伸瑞科技(北京)有限公司 | 加速度计在精密离心机上的参数标定方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
王世明;王翌;伊国兴;任顺清;鲁金瑞;: "精密离心机的惯性组合加速度计的参数标定方法", 中国惯性技术学报, no. 02 * |
陈希军;任顺清;李巍;: "加速度计高阶误差模型系数的标定方法", 中国惯性技术学报, no. 04 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118032013A (zh) * | 2024-04-11 | 2024-05-14 | 伸瑞科技(北京)有限公司 | 正交双加速度计在分度头上的标定精度验证方法和系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113804221B (zh) | 2023-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108592952B (zh) | 基于杆臂补偿与正反倍速率同时标定多mimu误差的方法 | |
CN110160554B (zh) | 一种基于寻优法的单轴旋转捷联惯导系统标定方法 | |
CN101290326B (zh) | 石英挠性加速度计测量组件的参数辨识标定方法 | |
CN101067628B (zh) | 无陀螺加速度计阵列安装误差的矢量修正方法 | |
CN1664506A (zh) | 一种载体姿态测量方法及其系统 | |
CN101738203B (zh) | 挠性陀螺仪静态漂移零次和一次加速度相关项误差模型最优位置标定方法 | |
CN112129322B (zh) | 一种捷联惯组与三轴转台的安装误差检测方法及校正方法 | |
CN113804221A (zh) | 一种基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法 | |
CN114280332A (zh) | 一种三轴加速度传感器校正方法 | |
CN113865583B (zh) | 一种加速度计组合动态安装偏差矩阵确定及补偿方法 | |
CN113916219B (zh) | 一种基于离心机激励的惯性测量系统误差分离方法 | |
CN114777810A (zh) | 一种基于矩阵分解的捷联惯导系统级标定方法 | |
CN111220817B (zh) | 一种捷联惯组三轴加速度计的标定方法 | |
CN113945230B (zh) | 一种惯性器件的高阶误差系数的辨识方法 | |
CN114199278B (zh) | 一种低精度惯组参数估计方法、装置、设备和存储介质 | |
CN113865585A (zh) | 一种陀螺仪组合高阶误差系数分离与补偿方法和系统 | |
CN116105722A (zh) | 一种半球谐振陀螺仪与角速率相关的误差项的辨识方法 | |
CN109001841B (zh) | 一种基于地球自转角速度的重力梯度仪标定方法 | |
CN117168500A (zh) | 一种基于离心机的陀螺仪标定方法 | |
CN113532482B (zh) | 一种冗余惯性测量系统故障检测装置及检测方法 | |
CN113916258B (zh) | 一种加速度计组合高阶误差系数分离与补偿方法和系统 | |
CN113945227B (zh) | 一种基于离心台的惯性测量单元全量程加速度标校方法 | |
Wang et al. | Multi-position calibration method of gyroscopes in inertial measurement unit based on centrifuge with position platform | |
CN113834503A (zh) | 一种基于模观测法的加速度计二次项系数的标定方法 | |
CN108489459B (zh) | 一种姿态传感系统及倾角测量方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |