專(zhuān)利名稱：：石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的參數(shù)辨識(shí)標(biāo)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及的是一種元器件的標(biāo)定方法，具體地說(shuō)涉及一種石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的參數(shù)辨識(shí)標(biāo)定方法。(二)
背景技術(shù)：
：在捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中，加速度計(jì)測(cè)量組件作為其重要的傳感器部件敏感載體的比力加速度。捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的測(cè)量精度與加速度計(jì)測(cè)量組件的精度密切相關(guān)。高精度的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)要求加速度計(jì)測(cè)量組件有很高的分辨率，要能清晰而精確地反映出載體的加速度，并能給出與之相應(yīng)的信號(hào)，同時(shí)還要求加速度計(jì)的零位偏差盡可能小的，且數(shù)值穩(wěn)定。石英撓性加速度計(jì)具有結(jié)構(gòu)工藝簡(jiǎn)單、成本低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。因此，由石英撓性加速度計(jì)構(gòu)成的石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件被廣泛地應(yīng)用于捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中。目前，提高石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的精度主要有硬件、軟件兩條途徑1、硬件方面對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件從物理結(jié)構(gòu)及工藝上進(jìn)行改進(jìn)；研制開(kāi)發(fā)新型的、性能更為優(yōu)越的石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件。2、軟件方面是對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件進(jìn)行測(cè)試，建立誤差模型方程，通過(guò)誤差補(bǔ)償來(lái)提高石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的實(shí)際使用精度。從硬件方面提高石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的精度受到加工與制造工藝水平的限制，同時(shí)也會(huì)提高成本。因此，從軟件方面設(shè)計(jì)補(bǔ)償石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差補(bǔ)償方法來(lái)提高其精度成為一條可行的途徑。在捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中，石英撓性加速度計(jì)直接安裝在載體上，載體的惡劣動(dòng)力學(xué)環(huán)境如過(guò)載、沖擊、振動(dòng)以及機(jī)動(dòng)等都會(huì)給石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件和捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)帶來(lái)動(dòng)態(tài)誤差。因此誤差補(bǔ)償技術(shù)是提高捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)精度的關(guān)鍵技術(shù)之一。誤差補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵是必須準(zhǔn)確的取得誤差的參數(shù)值，為得到有關(guān)的石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的參數(shù)，就需要做精密的標(biāo)定試驗(yàn)。標(biāo)定試驗(yàn)就是建立慣性傳感器和慣性傳感器測(cè)量組件的模型方程，利用專(zhuān)門(mén)的測(cè)試設(shè)備，標(biāo)定出慣性傳感器測(cè)量組件的誤差項(xiàng)，并給予補(bǔ)償，提高慣性傳感器測(cè)量組件的使用精度。針對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件，標(biāo)定工作有以下幾項(xiàng):1、建立與實(shí)際工程應(yīng)用環(huán)境相適應(yīng)的石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的數(shù)學(xué)模型或誤差數(shù)學(xué)模型。2、給石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件精確的已知輸入量。3、觀測(cè)并記錄石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的輸出。4、確定石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的輸入與輸出之間的關(guān)系，從而確定其傳遞函數(shù)。對(duì)于石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的標(biāo)定，根據(jù)標(biāo)定的場(chǎng)所可分為內(nèi)場(chǎng)標(biāo)定和外場(chǎng)標(biāo)定，內(nèi)場(chǎng)標(biāo)定是外場(chǎng)標(biāo)定的基礎(chǔ)。內(nèi)場(chǎng)標(biāo)定是指在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)利用慣性測(cè)試設(shè)備標(biāo)定系統(tǒng)的參數(shù)。外場(chǎng)標(biāo)定則是石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件安裝在載體后進(jìn)行的標(biāo)定，由于安裝的關(guān)系，載體實(shí)際的姿態(tài)角與系統(tǒng)解算出的姿態(tài)角存在系統(tǒng)誤差。外場(chǎng)標(biāo)定的任務(wù)即確定此項(xiàng)誤差。對(duì)于石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的標(biāo)定，根據(jù)觀測(cè)量的不同可以分為分立標(biāo)定法和系統(tǒng)級(jí)標(biāo)定法。分立標(biāo)定法直接利用石英撓性加速度計(jì)的輸出作為觀測(cè)量，一般采用最小二乘法。系統(tǒng)級(jí)標(biāo)定則利用石英撓性加速度計(jì)的輸出進(jìn)行導(dǎo)航解算，以導(dǎo)航誤差(位置誤差、速度誤差及姿態(tài)誤差)作為觀測(cè)量來(lái)標(biāo)定系統(tǒng)的誤差參數(shù)。石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的標(biāo)定通常采用分立標(biāo)定法。常規(guī)標(biāo)定方法直接利用石英撓性加速度計(jì)的輸出進(jìn)行標(biāo)定。使用該方法時(shí)，由慣性測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)提供多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)位置，這樣可以給每個(gè)石英撓性加速度計(jì)提供不同的重力加速度分量輸入，在每一個(gè)位置上采集石英撓性加速度計(jì)的輸出，以此可以標(biāo)定出石英撓性加速度計(jì)的參數(shù)，通常有四位置法、八位置法、十二位置法。需要標(biāo)定的參數(shù)越多，則需要的測(cè)量位置越多。常規(guī)標(biāo)定方法有如下一些缺點(diǎn)-1、事后處理，實(shí)時(shí)性不強(qiáng)。2、數(shù)據(jù)量大，需要記錄的數(shù)據(jù)多，而且隨著標(biāo)定參數(shù)的增加，數(shù)據(jù)量劇增，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)。3、標(biāo)定精度直接取決于測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)的精度。因此，探索適合于石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的新型標(biāo)定方法，克服常規(guī)加速度計(jì)標(biāo)定方法的缺點(diǎn)，實(shí)時(shí)而準(zhǔn)確地給出石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的標(biāo)定精度，縮短標(biāo)定時(shí)間，從而提高捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的精度的石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的參數(shù)辨識(shí)標(biāo)定方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的步驟1:將配備石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)放置于三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)上，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的X、Y、Z軸陀螺的主軸分別與轉(zhuǎn)臺(tái)的內(nèi)、中、外框的自轉(zhuǎn)軸平行，捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱，然后采集陀螺儀和加速度計(jì)輸出的數(shù)據(jù)；步驟2:操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的x軸指向地理東向，y軸指向地理北向，z軸指向地理天向。即記錄石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出W:、和iV，，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角縱搖角0、橫搖角^和航向角^;以地理坐標(biāo)系"系下的重力加速度[O，0，gf作為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的靜態(tài)誤差系數(shù)常值偏差6Z、標(biāo)度因數(shù)誤差&、二次誤差項(xiàng)《進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)；步驟3:操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的x軸指向地理東向，y軸指向地理北向，z軸指向地理天向，以此作為初始位置。石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的y軸始終朝北，繞y軸將石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件按正方向依次轉(zhuǎn)動(dòng)45度，連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)7次，記錄下每個(gè)位置上石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出A^、7《和A^，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角縱搖角P、橫搖角^和航向角^;以地理坐標(biāo)系w系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的靜態(tài)誤差系數(shù)安裝誤差、和進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)；步驟4:操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的jc軸指向地理東向，y軸指向地理北向，z軸指向地理天向，以此作為初始位置。石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的y軸始終朝北，繞^軸將石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件按正方向勻速旋轉(zhuǎn)，以加速度計(jì)采樣頻率記錄下石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出、和《，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角縱搖角e、橫搖角Z和航向角^和圍繞三軸的旋轉(zhuǎn)速率^、^、％，以地理坐標(biāo)系w系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)尺寸效應(yīng)誤差^進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)；步驟5:操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的;c軸指向地理正南方向，y軸水平向下，z軸指向地理天向。記錄石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出iV:、7《和A^，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角縱搖角^、橫搖角r和航向角^，以w系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的靜態(tài)誤差系數(shù)常值偏差^、標(biāo)度因數(shù)誤差S"二次誤差項(xiàng)《進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)；步驟6:操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的:c軸指向地理正南方向，y軸水平向下，z軸指向地理天向，以此作為初始位置。石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的x軸始終朝南，繞;c軸將石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件按正方向依次轉(zhuǎn)動(dòng)45度，連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)7次，記錄下每個(gè)位置上石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出A^、7《和A^，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角縱搖角^、橫搖角y和航向角^，以w系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的靜態(tài)誤差系數(shù)安裝誤差^和7^進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)；步驟7:操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的X軸指向地理正南方向，y軸水平向下，z軸指向地理天向，以此作為初始位置。石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的x軸始終朝南，繞JC軸將石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件按正方向勻速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角速度設(shè)置為1.6度每秒，以加速度計(jì)采樣頻率記錄下石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出W:、和JV，，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角縱搖角^、橫搖角y、航向角^和圍繞三軸的旋轉(zhuǎn)速率^、^、％，以地理坐標(biāo)系n系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)尺寸效應(yīng)誤差進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)；步驟8:操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的x軸水平向下，y軸指向地理正西方向，z軸指向地理北向。記錄石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出iV:、A^和A^，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角縱搖角e、橫搖角y和航向角^，以"系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的靜態(tài)誤差系數(shù)常值偏差^、標(biāo)度因數(shù)誤差^二次誤差項(xiàng)《進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)；步驟9:操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的的x軸水平向下，少軸指向地理正西方向，z軸指向地理北向，以此作為初始位置。石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的z軸始終朝北，繞z軸將石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件按正方向依次轉(zhuǎn)動(dòng)45度，連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)7次，記錄下每個(gè)位置上石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出A^、？"和A^，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角縱搖角e、橫搖角y和航向角^，以w系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的靜態(tài)誤差系數(shù)安裝誤差^和、進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)；步驟10:操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的的X軸水平向下，^軸指向地理正西方向，Z軸指向地理北向，以此作為初始位置。石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的Z軸始終朝北，繞Z軸將石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件按正方向勻速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角速度設(shè)置為1.6度每秒，以加速度計(jì)采樣頻率記錄下石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出W;、和iV，，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角縱搖角e、橫搖角y、航向角^和圍繞三軸的旋轉(zhuǎn)速率化、％、《z，以地理坐標(biāo)系w系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)尺寸效應(yīng)誤差~進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)；步驟11:將步驟2至步驟10中經(jīng)過(guò)Kalman濾波器辨識(shí)得到的參數(shù)帶入到石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件誤差模型<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>(1)式中下標(biāo);c，y,z表示載體坐標(biāo)系的三個(gè)軸，即加速度計(jì)測(cè)量組件的三個(gè)軸；5/表示石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的實(shí)際輸出；/表示石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的理論輸出；S表示加速度計(jì)測(cè)量組件的刻度因數(shù)；r表示加速度計(jì)測(cè)量組件的安裝誤差；6表示加速度計(jì)測(cè)量組件的常值偏差；^表示加速度計(jì)測(cè)量組件的二次誤差項(xiàng)；r表示加速度計(jì)測(cè)量組件的尺寸效應(yīng)誤差，確定上述模型系數(shù)，按照式(1)建立起石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件誤差模型，完成整個(gè)標(biāo)定過(guò)程。為了提高石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的標(biāo)定精度，本發(fā)明的技術(shù)方案通過(guò)控制三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)到不同的位置來(lái)激勵(lì)出石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的靜態(tài)誤差，通過(guò)控制三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)以不同的速率轉(zhuǎn)動(dòng)激勵(lì)出石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的動(dòng)態(tài)誤差，并應(yīng)用Kalman濾波器辨識(shí)出石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型。平臺(tái)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的平臺(tái)自對(duì)準(zhǔn)自標(biāo)定技術(shù)是對(duì)平臺(tái)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)說(shuō)的，由于常規(guī)的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中沒(méi)有實(shí)體平臺(tái)，也沒(méi)有高精度的多自由度機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)功能，因此目前的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)自標(biāo)定功能。但在實(shí)驗(yàn)室中，可以利用三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)，借鑒平臺(tái)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的自標(biāo)定技術(shù)，設(shè)計(jì)適合于在捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的連續(xù)參數(shù)辨識(shí)標(biāo)定技術(shù)，該技術(shù)對(duì)于提高石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的標(biāo)定精度，從而提高捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的精度有著積極意義。本發(fā)明適用于配備石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的高精度捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。在Matlab中利用傳統(tǒng)的24位置常規(guī)標(biāo)定方法，本發(fā)明中適合于石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的參數(shù)辨識(shí)標(biāo)定方法對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定。石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型參數(shù)的設(shè)定值以及兩種方法的標(biāo)定結(jié)果如表l、表2、表3所示。表l誤差模型參數(shù)I<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表2誤差模型參數(shù)II<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表3誤差模型參數(shù)III<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>在同等的測(cè)試標(biāo)定條件下對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，適合于石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的參數(shù)辨識(shí)標(biāo)定方法的標(biāo)定精度高于傳統(tǒng)的24位置常規(guī)標(biāo)定方法。(四)圖1為石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的參數(shù)辨識(shí)標(biāo)定方法的步驟2中，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件所處位置，同時(shí)也是步驟3和步驟4中，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件所處的初始位置。圖2為石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的參數(shù)辨識(shí)標(biāo)定方法的步驟5中，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件所處位置，同時(shí)也是步驟6和步驟7中，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件所處的初始位置。圖3為石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的參數(shù)辨識(shí)標(biāo)定方法的步驟8中，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件所處位置，同時(shí)也是步驟9和步驟10中，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件所處的初始位置。圖4為石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的參數(shù)辨識(shí)標(biāo)定方法的流程圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述步驟1、將配備石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)放置于三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)上，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的X、Y、Z軸陀螺的主軸分別與轉(zhuǎn)臺(tái)的內(nèi)、中、外框的自轉(zhuǎn)軸平行。捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱，然后采集陀螺儀和加速度計(jì)輸出的數(shù)據(jù)。預(yù)熱時(shí)間根據(jù)具體系統(tǒng)設(shè)定。步驟2、操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(即石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件)調(diào)整到圖l所示位置。記錄石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出W:、A^和^C，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角(即縱搖角0、橫搖角^和航向角^)。以地理坐標(biāo)系n系下的重力加速度[O，0,gf作為外觀測(cè)量，利甩Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的靜態(tài)誤差系數(shù)常值偏差6Z、標(biāo)度因數(shù)誤差&、二次誤差項(xiàng)《進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)。步驟3、以圖1所示位置作為石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的初始位置，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的y軸始終朝北，繞^軸將石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件按正方向依次轉(zhuǎn)動(dòng)45度，連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)7次，記錄下每個(gè)位置上石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出A^、7"和A^，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角(即縱搖角^、橫搖角y和航向角^)。以地理坐標(biāo)系w系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的靜態(tài)誤差系數(shù)安裝誤差、和進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)。步驟4、以圖1所示位置作為石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的初始位置，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的y軸始終朝北，繞少軸將石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件按正方向勻速旋轉(zhuǎn)。為了減小加速度計(jì)動(dòng)態(tài)誤差對(duì)標(biāo)定精度的影響，旋轉(zhuǎn)角速度設(shè)置為1.6度每秒。以加速度計(jì)采樣頻率記錄下石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出W:、和W:，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角(即縱搖角0、橫搖角^、航向角^)和圍繞三軸的旋轉(zhuǎn)速率(A、^、化)。以地理坐標(biāo)系w系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)尺寸效應(yīng)誤差^進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)。步驟5、操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(即石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件)調(diào)整到圖2所示位置。記錄石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出《、《和《，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角(即縱搖角e、橫搖角^和航向角^)。以w系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的靜態(tài)誤差系數(shù)常值偏差^、標(biāo)度因數(shù)誤差&、二次誤差項(xiàng)《進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)。步驟6、以圖2所示位置作為石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的初始位置，石英擇性加速度計(jì)測(cè)量組件的x軸始終朝南，繞x軸將石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件按正方向依次轉(zhuǎn)動(dòng)45度，連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)7次，記錄下每個(gè)位置上石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出iV:、A^和iV，，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角(即縱搖角S、橫搖角y和航向角^)。以w系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的靜態(tài)誤差系數(shù)安裝誤差^和、進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)。步驟7、以圖2所示位置作為石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的初始位置，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的x軸始終朝南，繞x軸將石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件按正方向勻速旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)角速度設(shè)置為1.6度每秒。以加速度計(jì)采樣頻率記錄下石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出W:、和《，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角(即縱搖角e、橫搖角^、航向角^)和圍繞三軸的旋轉(zhuǎn)速率(A、^、《z)。以地理坐標(biāo)系w系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)尺寸效應(yīng)誤差進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)。步驟8、操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(即石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件)調(diào)整到圖3所示位置。記錄石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出《、《和《，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角(即縱搖角0、橫搖角^和航向角^)。以w系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的靜態(tài)誤差系數(shù)常值偏差&、標(biāo)度因數(shù)誤差^二次誤差項(xiàng)《進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)。步驟9、以圖3所示位置作為石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的初始位置，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的z軸始終朝北，繞z軸將石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件按正方向依次轉(zhuǎn)動(dòng)45度，連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)7次，記錄下每個(gè)位置上石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出A^、《和《，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角(即縱搖角^、橫搖角^和航向角^)。以"系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的靜態(tài)誤差系數(shù)安裝誤差^和、進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)。步驟10、以圖3所示位置作為石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的初始位置，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的z軸始終朝北，繞z軸將石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件按正方向勻速旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)角速度設(shè)置為1.6度每秒。以加速度計(jì)采樣頻率記錄下石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出、和W:，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角(即縱搖角0、橫搖角y、航向角^)和圍繞三軸的旋轉(zhuǎn)速率(A、^、wz)。以地理坐標(biāo)系w系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)尺寸效應(yīng)誤差^進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)。步驟11、將步驟2至步驟10中經(jīng)過(guò)Kalman濾波器辨識(shí)得到的參數(shù)帶入到石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件誤差模型5//、V乂00)00)+《二、++0《0+0。0<yz2《Z"、人6Z-、o0《>義、o0<y(1)式中下標(biāo)JC,y,z表示載體坐標(biāo)系的三個(gè)軸，即加速度計(jì)測(cè)量組件的三個(gè)軸；3/表示石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的實(shí)際輸出；/表示石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的理論輸出；S表示加速度計(jì)測(cè)量組件的刻度因數(shù)；r表示加速度計(jì)測(cè)量組件的安裝誤差；6表示加速度計(jì)測(cè)量組件的常值偏差；^表示加速度計(jì)測(cè)量組件的二次誤差項(xiàng)；r表示加速度計(jì)測(cè)量組件的尺寸效應(yīng)誤差。確定上述模型系數(shù)，按照式(1)建立起石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件誤差模型，完成整個(gè)標(biāo)定過(guò)程。(2)在步驟2至步驟10中，所述的利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的誤差系數(shù)進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)，其具體步驟如下步驟山針對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件，建立系統(tǒng)的狀態(tài)方程和量測(cè)方程如下柳=,柳=邵)柳+，系統(tǒng)狀態(tài)方程的狀態(tài)變量為x=[&x，~，6z,&，Sz,l，r砂，、，、，《，J"《，c，系統(tǒng)噪聲為『，系統(tǒng)模型的方差為0觀測(cè)向量為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>式中的Q;為捷聯(lián)姿態(tài)矩陣C:中的元素；3/表示石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的實(shí)際輸出；g表示重力加速度。捷聯(lián)姿態(tài)矩陣通過(guò)三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角，即縱搖角^、橫搖角y和航向角^獲得。ccc^12ccc*^22^2:ccccosycos^—sin^sinysiny—sinycos^cosysin+sinsinycosycosysin^sin/+sinycos;kcos^cosysinsiny—cosysinycos^—cos^sinzcosPcos/cos<9觀測(cè)矩陣為//=[c:&aaa]式中-C21C31g-C22C32g_C23C33g—C31C31g—C32C32g_C33C33g-CiiC32gCuC33gC12C3ig-C12C33g-C13C31g—C31C32gC3iC33gC32C3ig—C32C33g—C33C31gCuC3iC3igC12C32C32gC13C33C33gC2iC3iC3igC22C32C32gC23C32C32gC3iC31C31gC32C32C32gC33C33C33gC+C12(cy，+ft>z2)C13(w+《C2<yz2)Cz2)Cw;C3i(一+《)c32+"z2)C33+〗系統(tǒng)噪聲為F,系統(tǒng)模型的方差為i步驟6:對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)變量進(jìn)行估計(jì)，需要對(duì)步驟"中系統(tǒng)方程進(jìn)行離散化。離散化采用泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)的方法0>("1,"=/+-"(7)其中r為濾波周期。對(duì)步驟a中觀測(cè)方程進(jìn)行離散化歸)=//("(8)步驟c:Kalman濾波器迭代工作，估計(jì)出相應(yīng)的狀態(tài)變量，即石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的誤差系數(shù)。第A+1步的量測(cè)值為z(A+1)，則jc(A;+1)的卡爾曼濾波估計(jì)值S(A:+1)按下述方程求解計(jì)算系統(tǒng)狀態(tài)的一步預(yù)測(cè);("物=哮+1,"柳(9)計(jì)算系統(tǒng)狀態(tài)的估計(jì)雄+1)=雄+1|it)+雖++1)-歸+1)単+1|(10)計(jì)算卡爾曼濾波器的增益+1)=P(A:+1|(A:+++11"/T(A;+1)++1)]—1(11)i+算預(yù)測(cè)誤差的方差+1|A:)=哮+1,"尸C(A:+1,"+r(A:+1,"，)rr(A:+1,A:)(12)計(jì)算濾波估計(jì)誤差的方差P(A:+1)=(/_+(A+1))+1|&)(13)。權(quán)利要求1、一種石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的參數(shù)辨識(shí)標(biāo)定方法，其特征是步驟1將配備石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)放置于三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)上，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的X、Y、Z軸陀螺的主軸分別與轉(zhuǎn)臺(tái)的內(nèi)、中、外框的自轉(zhuǎn)軸平行，捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱，然后采集陀螺儀和加速度計(jì)輸出的數(shù)據(jù)；步驟2操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的x軸指向地理東向，y軸指向地理北向，z軸指向地理天向，記錄石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出Nxb、Nyb和Nzb，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角縱搖角θ、橫搖角γ和航向角ψ；以地理坐標(biāo)系n系下的重力加速度T作為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的靜態(tài)誤差系數(shù)常值偏差bz、標(biāo)度因數(shù)誤差Sz、二次誤差項(xiàng)dz進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)；步驟3操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的x軸指向地理東向，y軸指向地理北向，z軸指向地理天向，以此作為初始位置，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的y軸始終朝北，繞y軸將石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件按正方向依次轉(zhuǎn)動(dòng)45度，連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)7次，記錄下每個(gè)位置上石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出Nxb、Nyb和Nzb，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角縱搖角θ、橫搖角γ和航向角ψ；以地理坐標(biāo)系n系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的靜態(tài)誤差系數(shù)安裝誤差τyz和τyx進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)；步驟4操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的x軸指向地理東向，y軸指向地理北向，z軸指向地理天向，以此作為初始位置，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的y軸始終朝北，繞y軸將石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件按正方向勻速旋轉(zhuǎn)，以加速度計(jì)采樣頻率記錄下石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出Nxb、Nyb和Nzb，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角縱搖角θ、橫搖角γ和航向角ψ和圍繞三軸的旋轉(zhuǎn)速率ωx、ωy、ωz，以地理坐標(biāo)系n系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)尺寸效應(yīng)誤差rz進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)；步驟5操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的x軸指向地理正南方向，y軸水平向下，z軸指向地理天向，記錄石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出Nxb、Nyb和Nzb，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角縱搖角θ、橫搖角γ和航向角ψ，以n系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的靜態(tài)誤差系數(shù)常值偏差by、標(biāo)度因數(shù)誤差Sy、二次誤差項(xiàng)dz進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)；步驟6操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的x軸指向地理正南方向，y軸水平向下，z軸指向地理天向，以此作為初始位置，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的x軸始終朝南，繞x軸將石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件按正方向依次轉(zhuǎn)動(dòng)45度，連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)7次，記錄下每個(gè)位置上石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出Nxb、Nyb和Nzb，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角縱搖角θ、橫搖角γ和航向角ψ，以n系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的靜態(tài)誤差系數(shù)安裝誤差τxz和τxy進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)；步驟7操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的x軸指向地理正南方向，y軸水平向下，z軸指向地理天向，以此作為初始位置，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的x軸始終朝南，繞x軸將石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件按正方向勻速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角速度設(shè)置為1.6度每秒，以加速度計(jì)采樣頻率記錄下石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出Nxb、Nyb和Nzb，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角縱搖角θ、橫搖角γ、航向角ψ和圍繞三軸的旋轉(zhuǎn)速率ωx、ωy、ωz，以地理坐標(biāo)系n系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)尺寸效應(yīng)誤差ry進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)；步驟8操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的x軸水平向下，y軸指向地理正西方向，z軸指向地理北向，記錄石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出Nxb、Nyb和Nzb，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角縱搖角θ、橫搖角γ和航向角ψ，以n系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的靜態(tài)誤差系數(shù)常值偏差bx、標(biāo)度因數(shù)誤差Sx、二次誤差項(xiàng)dx進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)；步驟9操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的的x軸水平向下，y軸指向地理正西方向，z軸指向地理北向，以此作為初始位置，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的z軸始終朝北，繞z軸將石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件按正方向依次轉(zhuǎn)動(dòng)45度，連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)7次，記錄下每個(gè)位置上石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出Nxb、Nyb和Nzb，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角縱搖角θ、橫搖角γ和航向角ψ，以n系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的靜態(tài)誤差系數(shù)安裝誤差τzx和τzy進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)；步驟10操作三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)使石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的的x軸水平向下，y軸指向地理正西方向，z軸指向地理北向，以此作為初始位置，石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的z軸始終朝北，繞z軸將石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件按正方向勻速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角速度設(shè)置為1.6度每秒，以加速度計(jì)采樣頻率記錄下石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的原始輸出Nxb、Nyb和Nzb，以及三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角縱搖角θ、橫搖角γ、航向角ψ和圍繞三軸的旋轉(zhuǎn)速率ωx、ωy、ωz，以地理坐標(biāo)系n系下的重力加速度為外觀測(cè)量，利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)尺寸效應(yīng)誤差rx進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)；步驟11將步驟2至步驟10中經(jīng)過(guò)Kalman濾波器辨識(shí)得到的參數(shù)帶入到石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件誤差模型<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><mi>δ</mi><msub><mi>f</mi><mi>x</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>δ</mi><msub><mi>f</mi><mi>y</mi></msub><mi></mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>δ</mi><msub><mi>f</mi><mi>z</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>=</mo><mfencedopen='('close=')'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>S</mi><mi>x</mi></msub></mtd><mtd><msub><mtext>τ</mtext><mi>yx</mi></msub></mtd><mtd><msub><mi>τ</mi><mi>zx</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>τ</mi><mi>xy</mi></msub></mtd><mtd><msub><mi>S</mi><mi>y</mi></msub></mtd><mtd><msub><mi>τ</mi><mi>zy</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>τ</mi><mi>xz</mi></msub></mtd><mtd><msub><mi>τ</mi><mi>yz</mi></msub></mtd><mtd><msub><mi>S</mi><mi>z</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>f</mi><mi>x</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>f</mi><mi>y</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>f</mi><mi>z</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>+</mo><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>b</mi><mi>x</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>b</mi><mi>z</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>+</mo><mfencedopen='('close=')'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>d</mi><mi>x</mi></msub></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><msub><mi>d</mi><mi>y</mi></msub></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><msub><mi>d</mi><mi>z</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msubsup><mi>f</mi><mi>x</mi><mn>2</mn></msubsup></mtd></mtr><mtr><mtd><msubsup><mi>f</mi><mi>y</mi><mn>2</mn></msubsup></mtd></mtr><mtr><mtd><msubsup><mi>f</mi><mi>z</mi><mn>2</mn></msubsup></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>+</mo><mfencedopen='('close=')'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>r</mi><mi>x</mi></msub></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><msub><mi>r</mi><mi>y</mi></msub></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><msub><mi>r</mi><mi>z</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msubsup><mi>ω</mi><mi>y</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>ω</mi><mi>z</mi><mn>2</mn></msubsup></mtd></mtr><mtr><mtd><msubsup><mi>ω</mi><mi>z</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>ω</mi><mi>x</mi><mn>2</mn></msubsup></mtd></mtr><mtr><mtd><msubsup><mi>ω</mi><mi>x</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>ω</mi><mi>y</mi><mn>2</mn></msubsup></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math></maths>式中下標(biāo)x，y，z表示載體坐標(biāo)系的三個(gè)軸，即加速度計(jì)測(cè)量組件的三個(gè)軸；δf表示石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的實(shí)際輸出；f表示石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的理論輸出；S表示加速度計(jì)測(cè)量組件的刻度因數(shù)；τ表示加速度計(jì)測(cè)量組件的安裝誤差；b表示加速度計(jì)測(cè)量組件的常值偏差；d表示加速度計(jì)測(cè)量組件的二次誤差項(xiàng)；r表示加速度計(jì)測(cè)量組件的尺寸效應(yīng)誤差，確定上述模型系數(shù)，按照式(1)建立起石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件誤差模型，完成整個(gè)標(biāo)定過(guò)程。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的參數(shù)辨識(shí)標(biāo)定方法，其特征是在步驟2至步驟10中，所述的利用Kalman濾波器對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的誤差系數(shù)進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)，其具體步驟如下(2)步驟a:針對(duì)石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件，建立系統(tǒng)的狀態(tài)方程和量測(cè)方程如下雄)=『(,)Z(0=//,(,)+，系統(tǒng)狀態(tài)方程的狀態(tài)變量為x=[&，~,6"、，T砂，，Tzy,系統(tǒng)噪聲為『，系統(tǒng)模型的方差為G觀測(cè)向量為義《^，^(7c13-。21%—0^32—《式中的Q為捷聯(lián)姿態(tài)矩陣C:中的元素、5/表示石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的實(shí)際輸出、g表示重力加速度，捷聯(lián)姿態(tài)矩陣通過(guò)三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)輸出的姿態(tài)角，即縱搖角e、橫搖角/和航向角y獲得，ccc"l22ccccos^cos^—sin^sinsin/—sinycos^cosysiny+sinsin/cosycossinPsiny+sinycos;rcosPcos^/sinysin7-cosysinycos7一cos6sinycosPcosycosP觀測(cè)矩陣為式中&&&—q1c*31g_C12C32g-q3C32g-C21C*31g_C22C32g_C23C33g一C31Cyg—C32C32g—C33C33g-CiiC32gCnC33gC12C3ig-C12C33g-C13C31g-(721(732《C21C33gC22C31g_C22C33g-C23C31g—C31C32gC31C*33gC32C31g_C32C33g—C33C31g。23。32^。22。32。32《C23C32C32gC33C33C33g仏=一C2z2)Cwz2)C23(wXCz2)Cz2)Cz2系統(tǒng)噪聲為F，系統(tǒng)模型的方差為i步驟6:對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)變量進(jìn)行估計(jì)，需要對(duì)步驟"中系統(tǒng)方程進(jìn)行離散化，離散化采用泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)的方法維+1，"=/+..-(7)其中r為濾波周期，對(duì)步驟"中觀測(cè)方程進(jìn)行離散化;(8)步驟。Kalman濾波器迭代工作，估計(jì)出相應(yīng)的狀態(tài)變量，即石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型中的誤差系數(shù)，第A:+1步的量測(cè)值為+1)，則x(A+1)的卡爾曼濾波估計(jì)值+1)按下述方程求解計(jì)算系統(tǒng)狀態(tài)的一步預(yù)測(cè)雄+1|"=哮+1,"柳(9)計(jì)算系統(tǒng)狀態(tài)的估計(jì)単+1)=雄+1|A:)+碌++1)-歸+1)+1|A:)](10)計(jì)算卡爾曼濾波器的增益+1)=+1|(A+(A:++11(A+1)++1)]—1(11)計(jì)算預(yù)測(cè)誤差的方差+1|A:)=哮+1,"単)<^(A:+1,A:)+r(A:+1，",rr("1,A:)(12)計(jì)算濾波估計(jì)誤差的方差+1)=(/—尺(A++1))+1|A)(13)。全文摘要本發(fā)明提供的是一種石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的參數(shù)辨識(shí)標(biāo)定方法。本發(fā)明的技術(shù)方案通過(guò)控制三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)到不同的位置來(lái)激勵(lì)出石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的靜態(tài)誤差，通過(guò)控制三軸位置速率轉(zhuǎn)臺(tái)以不同的速率轉(zhuǎn)動(dòng)激勵(lì)出石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的動(dòng)態(tài)誤差，并應(yīng)用Kalman濾波器辨識(shí)出石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型參數(shù)，最后利用所辨識(shí)的參數(shù)確定石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的誤差模型。本發(fā)明提供的技術(shù)方案對(duì)于提高石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的標(biāo)定精度，從而提高裝配有石英撓性加速度計(jì)測(cè)量組件的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的精度有著積極意義。文檔編號(hào)G01C25/00GK101290326SQ20081006471公開(kāi)日2008年10月22日申請(qǐng)日期2008年6月13日優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日發(fā)明者強(qiáng)于,磊吳,周廣濤,奔粵陽(yáng),博徐,罡王,程建華,陳世同,偉高,高洪濤申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)