JP6143928B1 - 慣性センサの動的感度マトリクスを計測する方法およびその装置 - Google Patents
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Abstract
Description
IMUの場合、最大6軸の自由度を有するが、マトリックスの大きさが大きくなり、紙面の大きさと比較して不便なので、ここでは3軸の場合について説明する。なお、3軸とも加速度を計測するのか、1軸だけ加速度を計測し、残り2軸は角速度を計測するというような配分は、以下の説明では問題にならない。
(7)式は、X軸に関する関数fxについて計算した結果得られた式である。同様の計算をY軸に関する関数fyについて行うと(14)式が得られ、同じく同様の計算をZ軸に関する関数fzについて行うと(15)式が得られる。
図1に、本発明の一実施形態にかかる計測装置の構成を示す。計測装置は、除振装置8に載置された筐体18に組み込まれている計測装置本体と、制御装置19とから構成されている。計測装置本体には、計測の対象となる慣性センサ4を設置する振動台6が設けられ、6個の導電型アクチュエータ1〜3により振動台6を支えている。アクチュエータ1〜3と振動台6とは、球面軸受けを介したリンク機構7(一部は図示を省略)で結合されている。リンク機構7は、振動台6を機械的に拘束しないように設計されている。
上記の解析方法の原理で述べたとおり、非線形項が求まるための必要十分条件は、必要な個数分の一次独立なマクローリン冪変換されたベクトルに対応する実際の加振振幅ベクトルを求めることである。
2 X軸アクチュエータ
3 Y軸アクチュエータ
4 慣性センサ
5 光学素子
6 振動台
7 リンク機構
8 除振装置
9 制御用慣性センサ
10 光学計測装置
11,12 シグナルコンディショナ
13 過渡信号記録装置
14 制御用参照信号
15 信号処理用計算機
16 振動台制御装置
17 電流増幅装置
18 筐体
19 制御装置
Claims (3)
- 振動台制御装置により振動台を制御して、前記振動台に固定された多軸の慣性センサに並進振動または回転振動を印加し、信号処理用計算機が、振動の印加によって得られた前記慣性センサの出力値から動的感度マトリクスを計測する方法において、前記信号処理用計算機は、
前記出力値のベクトルをマクローリン展開し、フーリエ級数に展開するステップと、
フーリエ級数に展開されたexp(jωt)の冪数の等しい項について、それぞれ係数行列と加振振幅ベクトルの積として表し、1次の項の加振振幅ベクトルを、2次以上の項の加振振幅ベクトルにマクローリン冪変換するステップと、
マクローリン冪変換されたベクトルが線形独立となる加振振幅ベクトルを選択するステップと、
選択された加振振幅ベクトルにより、前記慣性センサに振動を加え、前記慣性センサの必要とする目標精度に応じて、非線形項を高次の項まで求めることにより、動的感度マトリクスを計測するステップと
を実行することを特徴とする動的感度マトリクスを計測する方法。 - 多軸の慣性センサの動的感度マトリクスを計測する装置において、
振動台に固定された慣性センサに並進振動または回転振動を印加する振動台制御装置と、
振動の印加によって得られた前記慣性センサの出力値から動的感度マトリクスを計測する信号処理用計算機であって、
振動の印加によって得られた前記慣性センサの出力値のベクトルをマクローリン展開し、フーリエ級数に展開し、
フーリエ級数に展開されたexp(jωt)の冪数の等しい項について、それぞれ係数行列と加振振幅ベクトルの積として表し、1次の項の加振振幅ベクトルを、2次以上の項の加振振幅ベクトルにマクローリン冪変換し、
マクローリン冪変換されたベクトルが線形独立となる加振振幅ベクトルを選択し、
選択された加振振幅ベクトルにより、前記慣性センサに振動を加え、前記慣性センサの必要とする目標精度に応じて、非線形項を高次の項まで求めることにより、動的感度マトリクスを計測する信号処理用計算機と
を備えたことを特徴とする動的感度マトリクスを計測する装置。 - 前記振動台は、三軸6自由度の振動を前記慣性センサに加えることを特徴とする請求項2に記載の動的感度マトリクスを計測する装置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109141478A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-01-04 | 湖南航天机电设备与特种材料研究所 | 光纤陀螺反馈回路非线性度测试方法 |
JP2021043033A (ja) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | エミック株式会社 | 振動試験装置及びその故障予知方法 |
CN114459502A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-05-10 | 中国计量科学研究院 | 一种基于Stewart平台的惯性测量单元校准方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5562266A (en) * | 1992-10-29 | 1996-10-08 | Aerospatiale Societe Nationale Industrielle | Rate gyro calibration method and apparatus for a three-axis stabilized satellite |
JP4853937B2 (ja) * | 2003-04-28 | 2012-01-11 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 慣性センサの動的感度マトリックス計測装置およびその計測方法 |
JP4924933B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2012-04-25 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 加速度を検出するセンサを校正する方法および加速度計測方法 |
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2016
- 2016-08-19 JP JP2016161388A patent/JP6143928B1/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5562266A (en) * | 1992-10-29 | 1996-10-08 | Aerospatiale Societe Nationale Industrielle | Rate gyro calibration method and apparatus for a three-axis stabilized satellite |
JP4853937B2 (ja) * | 2003-04-28 | 2012-01-11 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 慣性センサの動的感度マトリックス計測装置およびその計測方法 |
JP4924933B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2012-04-25 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 加速度を検出するセンサを校正する方法および加速度計測方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109141478A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-01-04 | 湖南航天机电设备与特种材料研究所 | 光纤陀螺反馈回路非线性度测试方法 |
JP2021043033A (ja) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | エミック株式会社 | 振動試験装置及びその故障予知方法 |
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