CN114608573A - 一种基于双轴旋转惯导系统的温度误差模型系数快速辨识方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于双轴旋转惯导系统的温度误差模型系数快速辨识方法，步骤包括：S1、根据使用环境设定温度变化曲线；S2、设定双轴旋转惯导系统的转台转位路径，使其X轴、Y轴和Z轴加速度计分别有指天和对称指向水平的状态；S3、将双轴旋转惯导系统置于隔振温箱中，使其在温箱按温度变化曲线运行同时按照转位路径持续转动，采集X轴、Y轴和Z轴的加速度计原始脉冲数据；S4、构建加速度计的温度误差补偿模型和加速度计输出模型；S5、解算得到加速度计的零偏误差；S6、解算得到标度因数误差；该方法能够实现加速度计受温度影响的零偏误差和标度因数误差的快速辨识，且能够显著提高双轴旋转惯导加速度计在温变环境下的测量精度。

Description

一种基于双轴旋转惯导系统的温度误差模型系数快速辨识 方法

技术领域

本申请涉及惯性导航技术领域，特别涉及一种基于双轴旋转惯导系统的温度误差模型系数快速辨识方法。

背景技术

惯性导航系统能够提供全面的导航信息，得到了广泛的应用，但其精度在一定程度上依赖于惯性器件陀螺与加速度计的精度。故对与惯性器件误差的分析和补偿对提高导航精度有着重要的作用。加速度计作为一种惯性器件，其可敏感加速度的大小，为惯导系统的解算提供原始脉冲数据。另外，在初始对准过程中，水平对准精度也取决于加速度计的零偏。

在系统工作过程中，由于工作环境或自然升温而引起的温度变化会导致惯性器件有所误差。为了解决这一问题，通常需要对惯性器件做温度补偿。一般加速度计比陀螺更容易受到温度的影响，温度补偿对加速度计有着重要的意义。加速度计温度误差主要源于零偏和标度因数误差。通常加速度计补偿方式为将惯导系统水平放置于温箱中，进行变温试验，通过线性拟合的方式解算出温度补偿系数。

然而，在传统加速度计温度补偿方法中，只能对加速度计进行零偏温度补偿。本文提出一种基于双轴旋转惯导加速度计零偏与标度因数误差的快速辨识方法，解决了传统温度补偿试验只能补偿加速度计零偏温度误差而且错误的把天向加表的标度因数温度误差作为零偏误差而补偿的问题。在一次试验中同时补偿零偏温度误差和标度因数温度误差，显著提高了双轴旋转惯导加速度计在温变环境下的测量精度。

发明内容

本申请的目的是提供一种对双轴惯导系统加速度计零偏与标度因数的温度误差的同步补偿的基于双轴旋转惯导系统的温度误差模型系数快速辨识方法。

为此，本申请技术方案如下：

一种基于双轴旋转惯导系统的温度误差模型系数快速辨识方法，步骤如下：

S1、根据双轴旋转惯导系统实际投入使用的环境温度变化方式，设定用于测试的隔振温箱内环境温度变化的温度变化曲线；

S2、设定双轴旋转惯导系统在整个测试过程中的转台转位路径，保证在转台转位路径中双轴旋转惯导系统的X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计分别有指天和对称指向水平的状态；

S3、将双轴旋转惯导系统水平放置于隔振温箱中后，开启温箱并按照步骤S1设定的温度变化曲线运行；然后在隔振温箱内环境温度首次到达测试起始温度后，启动双轴旋转惯导系统并控制双轴旋转惯导系统的转台在设定的温度变化时间范围内持续按照步骤S2设定的转位路径持续转动；同时，在测试过程中，利用分时复用采集方法分别采集X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计的原始脉冲数据；

S4、基于加速度计的零偏输出模型和加速度计的标度因数输出模型，构建加速度计的温度误差补偿模型，进而得到包含温度误差补偿的加速度计输出模型；

S5、利用X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计分别指向水平状态下得到的脉冲数据，采用最小二乘法线性拟合的方式对加速度计零偏的温度误差进行补偿，以求解出加速度计的零偏相关参数，进而得到加速度计的零偏误差；

S6、利用X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计分别指天状态下得到的脉冲数据，采用最小二乘法线性拟合的方式对加速度计标度因数的温度误差进行补偿，以求解出加速度计的标度因数相关参数，进而得到加速度计的标度因数误差。

进一步地，在步骤S2中，转台转位路径设定如下：基于初始位置NO.1为双轴转台的内框轴与转台坐标系的+Y重合、中框轴与转台坐标系的+X重合，转台自位置NO.1绕内框轴旋转-90度至位置NO.2，转台自位置NO.2绕中框轴旋转+90至位置NO.3，转台自位置NO.3绕中框轴旋转+90再绕内框轴旋转-90度至位置NO.4，转台自位置NO.4绕内框轴旋转-90度至位置NO.5，转台自位置NO.5绕中框轴旋转-90度至位置NO.6，转台自位置NO.6绕内框轴旋转-90度再绕中框轴旋转-90度回到位置NO.1。

进一步地，在步骤S4中，还包括步骤：对采集到的X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计的原始脉冲数据进行1s平滑处理。

进一步地，步骤S4的具体实施步骤为：

加速度计的零偏B_D(T)输出模型为：

式中，B_D0为加速度计的零偏，B_D1为零偏一阶项系数，B_D2为零偏二阶项系数，B_D3为零偏三阶项系数，B_D4为零偏梯度项系数，B_D5为零偏一阶梯度项系数，δB_D为加速计的零偏误差；

加速度计的标度因数K₁(T)输出模型为：

式中，K₁₀为加速度计的标度因数，K₁₁为标度因数一阶项系数，K₁₂为标度因数二阶项系数，K₁₃为标度因数三阶项系数，K₁₄为标度因数梯度项系数，K₁₅为标度因数一阶梯度项系数，δK₁为加速计的标度因数误差；

进而，基于忽略随机噪声，加速度计的温度误差补偿模型为：

式中，

因此，加速度计输出模型为：

式中，N_ax、N_ay、N_az分别为X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计的加速度实测分量；B_Dx、B_Dy、B_Dz分别为X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计的零偏；K_1x、K_1y、K_1z分别为X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计的标度因数；K_0x、K_0y、K_0z分别为X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计的偏置；a_x、a_y、a_z分别为X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计的加速度输入分量。

进一步地，步骤S5的具体实施步骤为：

S501、根据加速计输出模型，建立线性回归方程：

式中，k₀、k₁、k₂、k₃、k₄、k₅均为线性回归方程中的系数；

S502、将线性回归方程代入拟合曲线与目标值的误差平方和

中，并通过对各变量求导求取极小值，使得RRS达到最小；进而解得各参数B_D1、B_D2、B_D3、B_D4、B_D5的值分别为：

式中，D＝|d₀ d₁ d₂ d₃ d₄ d₅|，D_j＝|d₀ … A … d₅|；

故当加速度计指向水平时，可以得到零偏误差：

式中，f₁(T)表示零偏温度误差的拟合曲线。

进一步地，步骤S6的具体实施步骤为：

S601、当加速度计指天时，得到零偏标度因数耦合后误差：δB_D+δK₁g＝f₃(T)，式中，f₃(T)表示零偏标度因数耦合后温度误差的拟合曲线；

S602、对零偏误差进行补偿：f₁(T)+δK₁g＝f₃(T)，得到：δK₁g＝f₃(T)-f₁(T)＝f₂(T)，式中，f₂(T)表示标度因数温度误差的拟合曲线；

S603、对f₂(T)进行线性拟合，求解得到标度因数随温度变化的线性方程：

与现有技术相比，该加速度计零偏与标度因数误差的快速辨识方法的有益效果如下：

(1)本申请的方法中通过构建加速度计温度误差模型，并充分考虑加速度计的主要误差源，即标度因数误差和零偏误差，采用多阶模型实现温度误差模型拟合；

(2)本申请的方法设计合理高效的转位路径和温度变化曲线，同时在温度试验过程中设计了分时复用采集方法，进而通过数据的分段利用，实现零偏与标度因数误差的辨识；

(3)本申请的方法在器件温度误差模型的基础上，采用高阶线性拟合函数，首先实现零偏误差的辨识，再实现标度因数误差的辨识，最终实现加速度计温度误差模型系数的快速辨识。

综上，本申请公开的方法能够实现加速度计零偏误差和标度因数误差的辨识，显著提高了双轴旋转惯导加速度计在温变环境下的测量精度。

附图说明

图1为本申请的基于双轴旋转惯导系统的温度误差模型系数快速辨识方法的流程图；

图2为本申请的基于双轴旋转惯导系统的温度误差模型系数快速辨识方法的转位路径；

图3为本申请的基于双轴旋转惯导系统的温度误差模型系数快速辨识方法的温度曲线。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本申请做进一步的说明，但下述实施例绝非对本申请有任何限制。

如图1所示为该基于双轴旋转惯导系统的温度误差模型系数快速辨识方法的流程图，其实现了一次实验完成双轴惯导系统中加速度计零偏与标度因数对温度误差的同步补偿，不仅提高了双轴旋转惯导加速度计在温变环境下的测量精度，同时提高的精度调整效率。

具体地，该方法的实施步骤如下：

S1、根据双轴旋转惯导系统的实际使用条件和要求，设定用于测试的隔振温箱内环境温度变化的温度变化曲线；

在本实施例中，如图2所示，温箱温度变化曲线根据该双轴旋转惯导系统将来实际投入使用于船内环境设定而成，具体地，温箱温度变化为：先将温箱内的环境温度在0.25h的时间内从室温(25℃)降低至-40℃，即测试起始温度；然后在-40℃保温1h后，在1.5h的时间内从-40℃升高至60℃并保温1h；而后在1.5h的时间内从60℃再降低至-40℃并保温1h；最后在1.5h的时间内从-40℃升高至60℃并保温1h；测试结束，整个测试时间为8.5h；

S2、设定双轴旋转惯导系统在整个测试过程中的转台转位路径；

双轴旋转惯导系统的双轴转台仅包括有中框轴与内框轴，其中，基于转台坐标系(即以转台重心为原点，X轴为X轴加速度计指向方向，Y轴为Y轴加速度计指向方向，Z轴为Z轴加速度计指向方向)，台体Y轴与内框轴固连，中框轴与内框轴相互垂直并在同一水平面内，该状态为转台的初始状态，即如图3所示的位置NO.1的状态，此时，内框轴与+Y重合，中框轴与+X重合；

如图3所示，对双轴旋转惯导系统的转位路径的具体设置方案如下：

①转台自位置NO.1绕内框轴旋转-90度，转至位置NO.2；

②转台自位置NO.2绕中框轴旋转+90，转至位置NO.3；

③转台自位置NO.3绕中框轴旋转+90，再绕内框轴旋转-90度，转至位置NO.4；

④转台自位置NO.4绕内框轴旋转-90度，转至位置NO.5；

⑤转台自位置NO.5绕中框轴旋转-90度，转至位置NO.6；

⑥转台自位置NO.6绕内框轴旋转-90度，再绕中框轴旋转-90度，转回位置NO.1。

在上述转位路径中，对转台的转动速度无要求，当转台在位置NO.1和位置NO.4时，Z轴加速度计指天，转台在位置NO.2、位置NO.3、位置NO.5和位置NO.6时，Z轴加速度计指向水平，且具有对称性；转台在位置NO.2和位置NO.5时，X轴加速度计指天，转台在位置NO.1、位置NO.3、位置NO.4、位置NO.6时，X轴加速度计指向水平，且具有对称性；转台在位置NO.3和位置NO.6时，Y轴加速度计指天，转台在位置NO.1、位置NO.2、位置NO.4、位置NO.5时，Y轴加速度计指向水平，且具有对称性。即依靠这种转位方式，可以实现X、Y、Z轴加速度计分别指天和对称指向水平。

S3、将双轴旋转惯导系统放置于隔振温箱中，进行测试并采集数据；

具体地，

(1)测试过程：将双轴旋转惯导系统水平放置于隔振温箱中后，开启温箱并按照步骤S1设定的温度变化曲线运行；然后在隔振温箱内环境温度首次到达测试起始温度后，启动双轴旋转惯导系统，并控制双轴旋转惯导系统的转台在设定的温度变化时间范围内持续按照步骤S2设定的转位路径持续转动；

(2)在整个测试过程中，利用分时复用的采集方法分别采集X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计的原始脉冲数据；

陀螺和加速度计的输出频率很高，如200Hz。因此，作为本申请的一个优选技术方案，在对原始脉冲数据进行处理前对其进行1s平滑处理，即把每1s采集到的数取平均值，使输出频率为1Hz；

S4、基于加速度计的零偏B_D(T)输出模型和加速度计的标度因数K₁(T)输出模型，构建加速度计的温度误差补偿模型，并得到加速度计输出模型；

在该过程中，由于加速度计作为一种惯性器件，可以敏感加速度的大小，因此，加速度计输出模型为：

式中，

表示加速度计输出的加速度实测值，该数值即通过步骤S3获得的原始脉冲；f表示加速度计的输入值；υ为随机噪声；B_D表示加速度计的零偏；K₁表示加速度计的标度因数；

基于加速度计的测量机理，由加速度计得到的加速度实测值的精度会受到温度的影响；具体来说，该温度影响主要体现在零偏和标度因数的变化上，而该变化与环境温度、温度梯度、温度变化速率均有关；

基于此，加速度计的加速度输出模型可以改进为：

式中，T为加速度计的温度；B_D(T)表示加速度计随温度变化的零偏；K₁(T)表示加速度计随温度变化的标度因数；

加速度计的零偏B_D(T)输出模型为：

式中，B_D0为加速度计的零偏，B_D1为零偏一阶项系数，B_D2为零偏二阶项系数，B_D3为零偏三阶项系数，B_D4为零偏梯度项系数，B_D5为零偏一阶梯度项系数，δB_D为加速计的零偏误差；

加速度计的标度因数K₁(T)输出模型为：

式中，K₁₀为加速度计的标度因数，K₁₁为标度因数一阶项系数，K₁₂为标度因数二阶项系数，K₁₃为标度因数三阶项系数，K₁₄为标度因数梯度项系数，K₁₅为标度因数一阶梯度项系数，δK₁为加速计的标度因数误差；

若忽略随机噪声，则υ＝0，进而可得：

式中，

为加速度计输出的加速度实测值，N_a为加速度计的真实值，即原始脉冲，δN_a为加速度计的温度误差，B_D0为加速度计的零偏，K₁₀为加速度计的标度因数；

进而，加速度计的温度误差补偿模型为：

式中，

出于加速度计的二阶非线性误差对器件输出影响较小，而各轴的非正交误差经过标定后，为一个小量，当加速度计忽略二阶非线性误差与各轴的非正交误差，则加速度计输出模型可简化为：

进而，可进一步展开为：

式中，N_ax、N_ay、N_az分别为X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计的加速度实测分量；B_Dx、B_Dy、B_Dz分别为X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计的零偏；K_1x、K_1y、K_1z分别为X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计的标度因数；K_0x、K_0y、K_0z分别为X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计的偏置；a_x、a_y、a_z分别为X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计的加速度输入分量；

根据加速度计的加速度输出模型可知，B_Di(i＝x,y,z)与K_1i(i＝x,y,z)为温度的函数；因此，

①对于X轴加速度计来说，

当X轴加速度计指向水平方向时，X轴加速度计的输入分量为0，其输出的实测分量N_{ax_h}为：N_{ax_h}＝B_Dx＝B_D0x+δB_Dx，即在温度补偿过程中，当X轴指向水平方向时，其输出只和零偏有关，采集的原始脉冲数据反应了零偏随温度的变化，故可对零偏进行温度补偿；

当X轴加速度计指天时，X轴加速度计的输入分量为g，其输出的实测分量N_{ax_v}为：N_{ax_v}＝B_Dx+K_1xg＝(B_D0x+δB_Dx)+(K_10x+δK_1x)g，即在温度补偿过程中，当X轴指天时，其输出与零偏和标度因数均有关，采集的原始脉冲数据反应了零偏和标度因数耦合之后随温度的变化；

②对于Y轴加速度计来说，

当Y轴加速度计指向水平方向时，Y轴加速度计的输入分量为0，其输出的实测分量N_{ay_h}为：N_{ay_h}＝B_Dy＝B_D0y+δB_Dy，即在温度补偿过程中，当Y轴指向水平方向时，其输出只和零偏有关，采集的原始脉冲数据反应了零偏随温度的变化，故可对零偏进行温度补偿；

当Y轴加速度计指天时，Y轴加速度计的输入分量为g，其输出的实测分量N_{ay_v}为：N_{ay_v}＝B_Dy+K_1yg＝(B_D0y+δB_Dy)+(K_10y+δK_1y)g，即在温度补偿过程中，当X轴指天时，其输出与零偏和标度因数均有关，采集的原始脉冲数据反应了零偏和标度因数耦合之后随温度的变化；

③对于Z轴加速度计来说，

当Z轴加速度计指向水平方向时，Z轴加速度计的输入分量为0，其输出的实测分量N_{az_h}为：N_{az_h}＝B_Dz＝B_D0z+δB_Dz，即在温度补偿过程中，当Z轴指向水平方向时，其输出只和零偏有关，采集的原始脉冲数据反应了零偏随温度的变化，故可对零偏进行温度补偿；

当Z轴加速度计指天时，Z轴加速度计的输入分量为g，其输出的实测分量N_{az_v}为：N_{az_v}＝B_Dz+K_1zg＝(B_D0z+δB_Dz)+(K_10z+δK_1z)g，即在温度补偿过程中，当Z轴指天时，其输出与零偏和标度因数均有关，采集的原始脉冲数据反应了零偏和标度因数耦合之后随温度的变化；

当双轴旋转惯导系统水平放置于温箱中时，当其X轴加速度计和Y轴加速度计指向水平方向时，输入加速度分量均为0；当其Z轴加速度计指天时，输入加速度分量为g；而在采用步骤S2设定的转位方案进行持续转位，就可以使得各轴加速度计均有指天和指水平的情况出现；在转位过程中，不断的采集原始脉冲数据，并经过1s平滑处理，即可得到直观的反应转位运动的数据。

进而，通过分段处理转位过程中各位置的加速度计原始脉冲输出数据，即可进一步通过步骤S5利用加速度计指向水平时的脉冲数据线性拟合解算出其零偏的温度补偿参数B_D1、B_D2、B_D3、B_D4、B_D5，进一步通过步骤S6利用加速度计指天时的脉冲数据，结合零偏补偿参数，线性拟合解算出标度因数的温度补偿参数K₁₁、K₁₂、K₁₃、K₁₄、K₁₅。

S5、利用X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计分别指向水平状态下得到的脉冲数据，采用最小二乘法线性拟合的方式对加速度计零偏的温度误差进行补偿，以求解出加速度计的零偏相关参数，进而得到加速度计的零偏误差；

具体地，对加速计零偏进行温度补偿方法是利用加速度计指向水平的数据进行最小二乘法线性拟合的方式求解出各参数B_D1、B_D2、B_D3、B_D4、B_D5；

根据加速计输出模型，建立线性回归方程：

其中，k₀、k₁、k₂、k₃、k₄、k₅均为线性回归方程中的系数；

由此可得：

其中，RRS为拟合曲线与目标值的误差平方和，N_a(T_i)为加速度计的实测值，其随温度变化而变化的；

接着，将线性回归方程带入上式可得：

为使得RRS达到最小，可对各变量求导求取极小值，故：

令各偏导数为0，得到正规方程组，即：

化为矩阵形式，即：

以向量的形式表示，即：

进而，可解得各参数B_D1、B_D2、B_D3、B_D4、B_D5的值分别如下：

其中，D＝|d₀ d₁ d₂ d₃ d₄ d₅|，D_j＝|d₀ … A … d₅|；

故当加速度计指向水平时，可以得到零偏误差：

其中，f₁(T)表示零偏温度误差的拟合曲线。

S6、利用X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计分别指天状态下得到的脉冲数据，采用最小二乘法线性拟合的方式对加速度计标度因数的温度误差进行补偿，以求解出加速度计的标度因数相关参数，进而得到加速度计的标度因数误差。

具体地，对加速计标度因数进行温度补偿方法是在对零偏进行温度补偿后，采用相同的方法，基于加速度计指天的数据，以最小二乘法线性拟合的方式求解出各参数K₁₁、K₁₂、K₁₃、K₁₄、K₁₅。

故当加速度计指天时，可以得到零偏标度因数耦合后误差：

δB_D+δK₁g＝f₃(T)，

其中，f₃(T)表示零偏标度因数耦合后温度误差的拟合曲线；

对零偏误差进行补偿，即：

f₁(T)+δK₁g＝f₃(T)，

可得：

δK₁g＝f₃(T)-f₁(T)＝f₂(T)，

其中，f₂(T)表示标度因数温度误差的拟合曲线；对f₂(T)进行线性拟合，利用加速度计指向天向的数据进行最小二乘法线性拟合，具体过程与S5中求解D₁～D₅的方法相同，即可求解其相应的标度因数温度误差的拟合参数P₁～P₅，求解其参数，即：

可得到标度因数随温度变化的线性方程；即：

最终，在完成上述步骤S1～步骤S6后，将经过步骤S5结算得到的加速度计零偏误差：

和经过步骤S6结算得到的加速度标度因数误差：

代入加速度计温度补偿方程中，即可得到加速度计的加速度真实值：

本申请的方法相对于传统方法来说，虽然传统方法可以实现加速度计的零偏温度误差辨识和补偿，但是无法辨识因温度导致的标度因数误差；其中，考虑标度因数温度误差，加速度计计算得到的比力可以表式为：

其中，

为比力测量值、f_sf为比力的真实值，δf_T,B为加速度计零偏受到温度影响而产生的误差、δf_T,K为加速度计标度因数受到温度影响而产生的误差。

加速度计的测量误差会对初始对准和导航过程中产生影响，双轴旋转惯导的惯性测量单元在导航坐标系内转动，不存在始终指向水平方向或者始终指向垂直方向的加速度计，加速度计的标度因数误差始终影响着惯导系统的对准和导航精度。基于此，初始对准精度可以表式为：

其中，g为重力、ω_N为北向地球转速、

为等效东向陀螺漂移、

为北向加速度计测量误差、

为东向加速度计测量误差、

为加速度计零偏受到温度影响而产生的误差的北向分量、

为加速度计标度因数受到温度影响而产生的误差的北向分量、

为加速度计零偏受到温度影响而产生的误差的东向分量、

为加速度计标度因数受到温度影响而产生的误差的东向分量。

由此可知，传统方法实现对加速度计零偏误差的辨识，可以对δf_T,B实现补偿，但无法对δf_T,K进行辨识和补偿，所以本申请方法的理论对准精度高于传统方法。

另外，在导航过程中，导航过程的速度误差传播规律为：

其中，

为速度误差的微分、

为加速度计测量比力、φ为失准角误差、vⁿ为速度、

为地球自转角速度的测量误差、

为载体运动所产生的角速度、δvⁿ为速度误差、

为加速度计比力测量误差、δgⁿ为重力误差。而：

由此可知，传统方法对于加速度计的温度误差辨识与补偿是有限的，该方法无法实现对加速度计标度因数温度误差模型的辨识，在导航过程中，会产生额外的速度误差项，进而引起导航误差。

故本申请的加速度计零偏与标度因数误差的快速辨识方法，与传统方法相比，在对准精度和导航精度上均具备一定的优势。

Claims (6)

1.一种基于双轴旋转惯导系统的温度误差模型系数快速辨识方法，其特征在于，步骤如下：

S1、根据双轴旋转惯导系统实际投入使用的环境温度变化方式，设定用于测试的隔振温箱内环境温度变化的温度变化曲线；

S2、设定双轴旋转惯导系统在整个测试过程中的转台转位路径，保证在转台转位路径中双轴旋转惯导系统的X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计分别有指天和对称指向水平的状态；

S3、将双轴旋转惯导系统水平放置于隔振温箱中后，开启温箱并按照步骤S1设定的温度变化曲线运行；然后在隔振温箱内环境温度首次到达测试起始温度后，启动双轴旋转惯导系统并控制双轴旋转惯导系统的转台在设定的温度变化时间范围内持续按照步骤S2设定的转位路径持续转动；同时，在测试过程中，利用分时复用采集方法分别采集X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计的原始脉冲数据；

S4、基于加速度计的零偏输出模型和加速度计的标度因数输出模型，构建加速度计的温度误差补偿模型，进而得到包含零偏和标度因数温度误差补偿的加速度计输出模型；

S5、利用X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计分别指向水平状态下得到的脉冲数据，采用最小二乘法线性拟合的方式对加速度计零偏的温度误差进行补偿，以求解出加速度计的零偏相关参数，进而得到加速度计的零偏误差；

S6、利用X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计分别指天状态下得到的脉冲数据，采用最小二乘法线性拟合的方式对加速度计标度因数的温度误差进行补偿，以求解出加速度计的标度因数相关参数，进而得到加速度计的标度因数误差。

2.根据权利要求1所述的基于双轴旋转惯导系统的温度误差模型系数快速辨识方法，其特征在于，在步骤S2中，转台转位路径设定如下：基于初始位置NO.1为双轴转台的内框轴与转台坐标系的+Y重合、中框轴与转台坐标系的+X重合，转台自位置NO.1绕内框轴旋转-90度至位置NO.2，转台自位置NO.2绕中框轴旋转+90至位置NO.3，转台自位置NO.3绕中框轴旋转+90再绕内框轴旋转-90度至位置NO.4，转台自位置NO.4绕内框轴旋转-90度至位置NO.5，转台自位置NO.5绕中框轴旋转-90度至位置NO.6，转台自位置NO.6绕内框轴旋转-90度再绕中框轴旋转-90度回到位置NO.1。

3.根据权利要求1所述的基于双轴旋转惯导系统的温度误差模型系数快速辨识方法，其特征在于，在步骤S4中，还包括步骤：对采集到的X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计的原始脉冲数据进行1s平滑处理。

4.根据权利要求1所述的基于双轴旋转惯导系统的温度误差模型系数快速辨识方法，其特征在于，步骤S4的具体实施步骤为：

加速度计的零偏B_D(T)输出模型为：

式中，B_D0为加速度计的零偏，B_D1为零偏一阶项系数，B_D2为零偏二阶项系数，B_D3为零偏三阶项系数，B_D4为零偏梯度项系数，B_D5为零偏一阶梯度项系数，δB_D为加速计的零偏误差；

加速度计的标度因数K₁(T)输出模型为：

式中，K₁₀为加速度计的标度因数，K₁₁为标度因数一阶项系数，K₁₂为标度因数二阶项系数，K₁₃为标度因数三阶项系数，K₁₄为标度因数梯度项系数，K₁₅为标度因数一阶梯度项系数，δK₁为加速计的标度因数误差；

进而，基于忽略随机噪声，加速度计的温度误差补偿模型为：

式中，

因此，速度计输出模型为：

式中，N_ax、N_ay、N_az分别为X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计的加速度实测分量；B_Dx、B_Dy、B_Dz分别为X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计的零偏；K_1x、K_1y、K_1z分别为X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计的标度因数；K_0x、K_0y、K_0z分别为X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计的偏置；a_x、a_y、a_z分别为X轴加速度计、Y轴加速度计、Z轴加速度计的加速度输入分量。

5.根据权利要求4所述的基于双轴旋转惯导系统的温度误差模型系数快速辨识方法，其特征在于，步骤S5的具体实施步骤为：

S501、根据加速计输出模型，建立线性回归方程：

式中，k₀、k₁、k₂、k₃、k₄、k₅均为线性回归方程中的系数；

S502、将线性回归方程代入拟合曲线与目标值的误差平方和

中，并通过对各变量求导求取极小值，使得RRS达到最小；进而解得各参数B_D1、B_D2、B_D3、B_D4、B_D5的值分别为：

式中，D＝|d₀ d₁ d₂ d₃ d₄ d₅|，D_j＝|d₀···A···d₅|；

故当加速度计指向水平时，可以得到零偏误差：

式中，f₁(T)表示零偏温度误差的拟合曲线。

6.根据权利要求5所述的基于双轴旋转惯导系统的温度误差模型系数快速辨识方法，其特征在于，步骤S6的具体实施步骤为：

S601、当加速度计指天时，得到零偏标度因数耦合后误差：δB_D+δK₁g＝f₃(T)，式中，f₃(T)表示零偏标度因数耦合后温度误差的拟合曲线；

S602、对零偏误差进行补偿：f₁(T)+δK₁g＝f₃(T)，得到：

δK₁g＝f₃(T)-f₁(T)＝f₂(T)，式中，f₂(T)表示标度因数温度误差的拟合曲线；

S603、对f₂(T)进行线性拟合，求得标度因数随温度变化的线性方程：

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