專利名稱：一種基于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的加速度計(jì)誤差標(biāo)定與補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加速度計(jì)誤差標(biāo)定與補(bǔ)償方法，可應(yīng)用于陀螺儀等其他慣性器件 的誤差標(biāo)定與補(bǔ)償，屬于慣性器件測(cè)試、慣性導(dǎo)航領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)具有全自主、高隱蔽性、高帶寬、連續(xù)輸出等特點(diǎn)，在國(guó)防上具有戰(zhàn) 略意義，是航空、航天、航海等領(lǐng)域中最重要的設(shè)備之一。慣性器件(陀螺和加速度計(jì))的性能是影響慣導(dǎo)系統(tǒng)精度的最為主要的因素，慣 導(dǎo)系統(tǒng)誤差的80%由器件誤差引起，因此，提高慣性器件的精度是慣性技術(shù)發(fā)展過程中最 為主要的研究?jī)?nèi)容。提高慣性器件的精度往往有兩條途徑(1)通過改變慣性器件的工作 原理或改進(jìn)器件的加工工藝來提高器件的性能；(2)通過先進(jìn)的測(cè)試手段對(duì)器件進(jìn)行誤差 建模與標(biāo)定，通過誤差補(bǔ)償?shù)姆椒▉硖岣咂骷阅堋Ｒ话闱闆r下，途徑(1)所述的改進(jìn)慣性 器件的加工工藝往往需要付出較大的代價(jià)，器件的成本也將大大提高。途徑(2)所述的先 進(jìn)的測(cè)試方法往往需要先進(jìn)的測(cè)試設(shè)備為基礎(chǔ)，一般情況下，慣性器件的測(cè)試設(shè)備往往比 較昂貴，而且測(cè)試過程繁瑣，需要投入大量的實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于小型旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的 加速度計(jì)誤差標(biāo)定與補(bǔ)償方法，該方法能準(zhǔn)確標(biāo)定出加速度計(jì)的零偏、比例系數(shù)、比例系數(shù) 的非線性誤差系數(shù)、交叉耦合誤差系數(shù)等，具有準(zhǔn)確、高效、易操作、高通用性等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種基于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的加速度計(jì)誤差標(biāo)定與補(bǔ)償方法， 其實(shí)現(xiàn)步驟如下第一步，制作旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由力矩電機(jī)、光柵、旋轉(zhuǎn)軸、加速度計(jì)信號(hào) 采集系統(tǒng)、光柵測(cè)角信號(hào)采集系統(tǒng)、加速度計(jì)安裝平臺(tái)和電機(jī)控制系統(tǒng)組成；力矩電機(jī)的轉(zhuǎn) 子與旋轉(zhuǎn)軸固連；光柵安裝于旋轉(zhuǎn)軸上，并隨旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)；加速度計(jì)安裝于加速 度計(jì)安裝平臺(tái)上，加速度計(jì)安裝平臺(tái)位于旋轉(zhuǎn)軸頂部且與旋轉(zhuǎn)軸固連，并隨旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn) 而旋轉(zhuǎn)；電機(jī)控制系統(tǒng)控制力矩電機(jī)旋轉(zhuǎn)，加速度計(jì)信號(hào)采集系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)采樣加速度計(jì) 的輸出信號(hào)，光柵轉(zhuǎn)角信號(hào)采集系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)采集光柵的轉(zhuǎn)角輸出信號(hào)；第二步，建立加速度計(jì)的通用輸出模型，其中輸出誤差包括零偏、比例系數(shù)誤差、 比例系數(shù)非線性誤差和交叉耦合誤差；第三步，將兩個(gè)加速度計(jì)按照要求安裝于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的加速度計(jì)安裝平臺(tái)上，其安 裝要求為兩加速度計(jì)敏感軸和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸兩兩互相垂直，且旋轉(zhuǎn)軸與水平面保持 平行；第四步，根據(jù)第三步所述的加速度計(jì)的安裝方式，得到加速度計(jì)輸入與旋轉(zhuǎn)角之 間的關(guān)系式，并將該關(guān)系式代入加速度計(jì)的通用輸出模型，可得到加速度計(jì)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)角 的輸出模型；
第五步，電機(jī)控制系統(tǒng)控制力矩電機(jī)旋轉(zhuǎn)，加速度計(jì)信號(hào)采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集兩個(gè) 加速度計(jì)的輸出信息，光柵轉(zhuǎn)角信號(hào)采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集光柵的轉(zhuǎn)角輸出信息；第六步，根據(jù)第四步得到的加速度計(jì)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)角的輸出模型，將第五步實(shí)時(shí)采 集的光柵轉(zhuǎn)角信息作為參數(shù)估計(jì)模型的輸入，兩個(gè)加速度計(jì)的采樣值作為參數(shù)估計(jì)模型的 輸出，利用最小二乘法估計(jì)得到加速度計(jì)輸出模型中的部分誤差項(xiàng)系數(shù)；第七步，將兩個(gè)加速度計(jì)繞各自的敏感軸在第三步所述的安裝平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)90°， 重復(fù)步驟第五步和第六步，即可得到加速度計(jì)輸出模型中剩余誤差項(xiàng)系數(shù)；第八步，根據(jù)第六步及第七步估計(jì)得到的加速度計(jì)輸出模型的誤差項(xiàng)系數(shù)，對(duì)加 速度計(jì)進(jìn)行誤差補(bǔ)償，并檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷难a(bǔ)償精度。上述第五步中旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)按以下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)角速率為《，并在0-360° 范圍內(nèi)正反整周旋轉(zhuǎn)，即以旋轉(zhuǎn)角速率《從0°運(yùn)動(dòng)到360°，然后再以的旋轉(zhuǎn)角速率 從360°運(yùn)動(dòng)到0°，這樣既確保系統(tǒng)有完整的頻率分量輸入，使得誤差估計(jì)準(zhǔn)確，同時(shí)也 可以避免使用導(dǎo)電滑環(huán)，降低了成本低，提高了可靠性。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于(1)傳統(tǒng)的加速度計(jì)誤差標(biāo)定需要通過多組實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也需要借助離心機(jī)、位置臺(tái) 等設(shè)備，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的加速度計(jì)標(biāo)定方法僅需要通過2組實(shí)驗(yàn)便可標(biāo)定出所有的誤差系 數(shù)，大大簡(jiǎn)化了誤差系數(shù)的標(biāo)定過程，通過將加速度計(jì)輸出與輸入加速度之間的關(guān)系轉(zhuǎn)換 為與旋轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系，提高了誤差系數(shù)的估計(jì)精度，且標(biāo)定過程不需要借助其他昂貴的 輔助設(shè)備。該標(biāo)定方法同時(shí)還適用于陀螺儀誤差系數(shù)的標(biāo)定，具有一定的通用性。(2)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有小型、低成本的優(yōu)點(diǎn)，因此本發(fā)明，因此采用這種旋轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu)，通過機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)激發(fā)慣性器件的各項(xiàng)誤差，只需進(jìn)行2組實(shí)驗(yàn)并結(jié)合相應(yīng)的估計(jì)算 法便可估計(jì)器件的完整的誤差系數(shù)，經(jīng)誤差補(bǔ)償后可大大提高器件的性能。本發(fā)明方法具 準(zhǔn)確、高效、易操作、設(shè)備簡(jiǎn)單、低成本等特點(diǎn)。(3)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)按照一定的旋轉(zhuǎn)規(guī)律，即旋轉(zhuǎn)角速率《在0-360°范圍內(nèi) 正反整周旋轉(zhuǎn)，這樣既確保系統(tǒng)有完整的頻率分量輸入，使得誤差估計(jì)準(zhǔn)確，同時(shí)也可以避 免使用導(dǎo)電滑環(huán)，進(jìn)一步降低了成本低，提高了可靠性。


圖1為本發(fā)明方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；圖2為本發(fā)明中的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中加速度計(jì)測(cè)量系與載體系之間的坐標(biāo)關(guān)系圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例中x加速度計(jì)在旋轉(zhuǎn)過程中的輸出曲線；圖5為本發(fā)明實(shí)施例中未經(jīng)非線性誤差補(bǔ)償?shù)募铀俣扔?jì)誤差曲線；圖6為本發(fā)明實(shí)施例中加速度計(jì)輸出模型參數(shù)估計(jì)曲線；圖7為本發(fā)明實(shí)施例中經(jīng)誤差標(biāo)定和補(bǔ)償后的加速度計(jì)誤差曲線。
具體實(shí)施例方式下面以瑞士 colibrys公司MS8002加速度的標(biāo)定過程為例來闡述本發(fā)明的具體實(shí) 施過程。
圖1為本發(fā)明所指的加速度計(jì)誤差標(biāo)定方法流程圖，其具體實(shí)現(xiàn)過程如下1、制備旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。圖2為用于加速度計(jì)標(biāo)定的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)示意圖。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由力矩電機(jī)5、旋轉(zhuǎn)軸4、光柵3、加速度計(jì)安裝平臺(tái)6、電機(jī)控制系統(tǒng)7、加 速度計(jì)信號(hào)采集系統(tǒng)8、光柵轉(zhuǎn)角信號(hào)采集系統(tǒng)9組成，加速度計(jì)1和加速度計(jì)2安裝于平 臺(tái)6上，加速度計(jì)安裝平臺(tái)6、光柵3與旋轉(zhuǎn)軸4固連并隨旋轉(zhuǎn)軸4的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸4 與力矩電機(jī)5的轉(zhuǎn)子固連，電機(jī)控制系統(tǒng)7可以控制力矩電機(jī)5按照一定的規(guī)律旋轉(zhuǎn)，加速 度計(jì)信號(hào)采集系統(tǒng)8可以實(shí)時(shí)采樣加速度計(jì)的輸出值，光柵轉(zhuǎn)角信號(hào)采集系統(tǒng)9可以實(shí)時(shí) 采樣光柵的轉(zhuǎn)角輸出信息。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的力矩電機(jī)采用PWM控制，電機(jī)控制系統(tǒng)由DSP和功放電路組成，DSP通 過計(jì)算后輸出一定占空比的PWM波，功放電路對(duì)PWM波進(jìn)行功率放大后驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而 實(shí)現(xiàn)電機(jī)按照設(shè)計(jì)規(guī)律運(yùn)動(dòng)。光柵采用英國(guó)renishow公司的圓光柵，由光柵尺和讀數(shù)頭組 成，當(dāng)光柵尺隨電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，讀數(shù)頭輸出正交脈沖，光柵轉(zhuǎn)角信號(hào)采集系統(tǒng)由DSP的QEP 模塊電路實(shí)現(xiàn)，該模塊電路對(duì)正交脈沖解碼，得到與轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)。加速度計(jì)信號(hào)采集 系統(tǒng)由ADS1258芯片實(shí)現(xiàn)，該AD轉(zhuǎn)換芯片能實(shí)現(xiàn)對(duì)加速度計(jì)輸出模擬信號(hào)的高速采樣并轉(zhuǎn) 換輸出與模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。2.以x方向的加速度計(jì)為例，其通用輸出模型表示為 上式(1)中，ax, ay, az分別代表x，y，z三個(gè)方向的輸入加速度，k0為加速度計(jì)零 偏，&為比例系數(shù)，k2為比例系數(shù)的二次非線性誤差系數(shù)，k3為比例系數(shù)的三次非線性誤差 系數(shù)，k4為與ay相關(guān)的交叉耦合誤差系數(shù)，k5為與az相關(guān)的交叉耦合誤差系數(shù)，k6為與ax 和ay乘積相關(guān)的交叉耦合誤差系數(shù)，k7為與ax和az乘積相關(guān)的交叉耦合誤差系數(shù)。同理，可以得到z方向的加速度計(jì)和y方向加速度計(jì)的通用輸出模型。3、將兩個(gè)加速度計(jì)(x與z加速度計(jì))安裝于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，其中x加速度計(jì)敏感軸、 z加速度計(jì)敏感軸、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)軸兩兩互相垂直，且旋轉(zhuǎn)軸與水平面保持平行，如圖2所 示，該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)需要安裝在一機(jī)箱中進(jìn)行測(cè)量使用。旋轉(zhuǎn)過程中，X、Z加速度計(jì)測(cè)量坐標(biāo)系 與機(jī)箱殼體坐標(biāo)系之間的關(guān)系如圖3所示，其中o-Xbybzb表示機(jī)箱殼體坐標(biāo)系，0-xfflyfflzffl表 示加速度計(jì)測(cè)量坐標(biāo)系。假設(shè)機(jī)箱殼體坐標(biāo)系的輸入加速度式=[abx,%,aj，abx、aby、abz
分別代表機(jī)箱殼體坐標(biāo)系的輸入加速度在x、y、z三方向的分量，結(jié)合圖3便可以得出在旋 轉(zhuǎn)過程中加速度計(jì)測(cè)量系的輸入加速度表達(dá)式為 其中ax，az為x，z方向加速度計(jì)測(cè)量系的輸入加速度，S z為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相對(duì)于機(jī)箱 殼體坐標(biāo)系z(mì)軸的偏角，Sx為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相對(duì)于機(jī)箱殼體坐標(biāo)系X軸的偏角，e為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 的旋轉(zhuǎn)角，0。為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的初始相位角。把旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝于水平面上，得到[abx，aby，abzr =
'，g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，代入上式⑵可?br>
(3)4、將上式(3)表示的加速度計(jì)的輸入信息代入式(1)所表示的加速度計(jì)的輸出模 型，得到加速度計(jì)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)角的輸出模型如下式所示Ax = a+bsin 0 ‘ +ccos 0 ‘ +dsin2 0 ‘ +ecos2 0 ‘ +fsin3 0 ‘ (4)其中 5、利用實(shí)時(shí)采樣得到的轉(zhuǎn)角信息e,作為輸入，加速度計(jì)的采樣值A(chǔ)xi作為輸出， 并利用最小二乘擬合的方法估計(jì)得到加速度計(jì)輸出模型中與ax，^相關(guān)的誤差系數(shù)項(xiàng)，其
中估計(jì)方法為
b c d e
1sin 0XCOS0;sin 20;cos 2^,sin 30;、丨'1sin ^cos<92sin 26*2cos 292sin 36^X1sin 6\cos 6\sin 26]cos 26]sin3《’
(5)上式(5)中，Axi為加速度計(jì)的實(shí)時(shí)輸出值，9 ‘ i = ( 9 9 0)為光柵實(shí)時(shí)輸出值， 其中9 ^可提前估計(jì)得到，其估計(jì)方法見步驟6。得到&，13，(3，(1，6，￡值后，可得到加速度計(jì) 的模型參數(shù)k0, k2，k3，k5，k7如下 6、步驟5提到的e ^的估計(jì)方法如下上式(1)所表示的加速度計(jì)的輸出模型中的k2_k7均為小量，忽略小量后，x加速 度計(jì)的輸出可簡(jiǎn)化為Ax = k0+kiax= ko+^gsin ( 0 + 0 0)(7)= ko+kjgcos 0 0sin 6 +k1gsin 6 Ocos 0控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，分別使0 =0°，45°，90°
6

(8)上式⑶中，分別為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)角為0°，45°，90°時(shí)x加速度計(jì) 的輸出值。聯(lián)立以上方程組(8)，便可以解得e —7、將兩個(gè)加速度計(jì)繞各自敏感軸在步驟3指定的安裝平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)90°，重復(fù)步驟 3-6，可得到加速度計(jì)誤差模型中與ay相關(guān)的誤差系數(shù)項(xiàng)k4及k6。8、根據(jù)步驟5及步驟7估計(jì)得到的加速度計(jì)輸出模型參數(shù)h，k2，k3，k4，k5，k6， k7，可對(duì)加速度計(jì)進(jìn)行誤差補(bǔ)償。如圖4所示，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)過程中x向加速度計(jì)的輸出為幅值為lOOOmg，周期為 5s的正弦分量；如圖5所示，若不補(bǔ)償非線性誤差和交叉耦合誤差，對(duì)圖4所示的輸出曲線進(jìn)行線 性擬合，則得到旋轉(zhuǎn)過程中加速度計(jì)的輸出誤差為輸入信號(hào)的2倍頻和3倍頻分量，且最大 幅值達(dá)到3mg ；如圖6所示，本發(fā)明步驟5提到的加速度計(jì)輸出模型參數(shù)估計(jì)方法可以很方便地 估計(jì)出模型參數(shù)，其中參數(shù)估計(jì)算法的收斂時(shí)間小于100s ；如圖7所示，利用本發(fā)明估計(jì)出加速度計(jì)的輸出模型參數(shù)并進(jìn)行誤差補(bǔ)償后，加 速度計(jì)的輸出信號(hào)中不再含有旋轉(zhuǎn)周期的2倍頻及3倍頻分量，說明本發(fā)明估計(jì)的模型參 數(shù)準(zhǔn)確，誤差補(bǔ)償達(dá)到較好效果；本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。最后所應(yīng)說明的是以上實(shí)施實(shí)例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，所有 的不脫離本發(fā)明的精神和范圍的修改或局部替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng) 中。
權(quán)利要求
一種基于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的加速度計(jì)誤差標(biāo)定與補(bǔ)償方法，其特征在于步驟如下第一步，制作旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由力矩電機(jī)(5)、光柵(3)、旋轉(zhuǎn)軸(4)、加速度計(jì)信號(hào)采集系統(tǒng)(8)、光柵測(cè)角信號(hào)采樣系統(tǒng)(9)、加速度計(jì)安裝平臺(tái)(6)和電機(jī)控制系統(tǒng)(7)組成；力矩電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)軸(4)固連；光柵(3)安裝于旋轉(zhuǎn)軸(4)，并隨旋轉(zhuǎn)軸(4)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)；加速度計(jì)安裝于加速度計(jì)安裝平臺(tái)(6)上，加速度計(jì)安裝平臺(tái)(6)位于旋轉(zhuǎn)軸(4)頂部且與旋轉(zhuǎn)軸(4)固連，并隨旋轉(zhuǎn)軸(4)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)；電機(jī)控制系統(tǒng)(7)控制力矩電機(jī)(5)旋轉(zhuǎn)，加速度計(jì)信號(hào)采集系統(tǒng)(8)用于實(shí)時(shí)采樣加速度計(jì)的輸出值，光柵轉(zhuǎn)角信號(hào)采樣系統(tǒng)(9)用于實(shí)時(shí)采集光柵(3)的轉(zhuǎn)角輸出信息；第二步，建立加速度計(jì)的通用輸出模型，其中輸出誤差包括零偏、比例系數(shù)誤差、比例系數(shù)非線性誤差和交叉耦合誤差；第三步，將兩個(gè)加速度計(jì)按照要求安裝于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的加速度計(jì)安裝平臺(tái)(6)上，其安裝要求為兩加速度計(jì)敏感軸和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸兩兩互相垂直，且旋轉(zhuǎn)軸與水平面保持平行；第四步，根據(jù)第三步所述的加速度計(jì)的安裝方式，得到加速度計(jì)輸入與旋轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系式，并將該關(guān)系式代入加速度計(jì)的通用輸出模型，可得到加速度計(jì)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)角的輸出模型；第五步，電機(jī)控制系統(tǒng)(7)控制力矩電機(jī)(5)旋轉(zhuǎn)，加速度計(jì)信號(hào)采集系統(tǒng)(8)實(shí)時(shí)采集兩個(gè)加速度計(jì)的輸出信息，光柵轉(zhuǎn)角信號(hào)采集系統(tǒng)(9)實(shí)時(shí)采集光柵(3)的轉(zhuǎn)角輸出信息；第六步，根據(jù)第四步得到的加速度計(jì)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)角的輸出模型，將第五步實(shí)時(shí)采樣的光柵(3)的轉(zhuǎn)角輸出信息作為參數(shù)估計(jì)模型的輸入，兩個(gè)加速度計(jì)的采樣值作為參數(shù)估計(jì)模型的輸出，利用最小二乘法可估計(jì)得到加速度計(jì)輸出模型中的部分誤差項(xiàng)系數(shù)；第七步，將兩個(gè)加速度計(jì)繞各自的敏感軸在第三步所述的安裝平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)90°，重復(fù)步驟第五步和第六步，即可得到加速度計(jì)輸出模型中剩余誤差項(xiàng)系數(shù)；第八步，根據(jù)第六步及第七步估計(jì)得到的加速度計(jì)輸出模型的誤差項(xiàng)系數(shù)，對(duì)加速度計(jì)進(jìn)行誤差補(bǔ)償，并檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷难a(bǔ)償精度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的加速度計(jì)誤差標(biāo)定與補(bǔ)償方法，其特征在 于第五步所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)按以下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)角速率《，并在0-360°范圍內(nèi)正 反整周旋轉(zhuǎn)，即以旋轉(zhuǎn)角速率《從0°運(yùn)動(dòng)到360°，然后再以的旋轉(zhuǎn)角速率從360° 運(yùn)動(dòng)到0°。
全文摘要
一種基于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的加速度計(jì)誤差標(biāo)定與補(bǔ)償方法，是指將加速度計(jì)按照一定的要求安裝于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)得到加速度計(jì)的動(dòng)態(tài)連續(xù)輸出與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系，并利用最小二乘法估計(jì)得到加速度計(jì)的零偏、比例系數(shù)、比例系數(shù)的非線性誤差系數(shù)、交叉耦合誤差系數(shù)等。本發(fā)明利用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)估計(jì)出加速度計(jì)的所有誤差系數(shù)，具有準(zhǔn)確、高效、易操作、高通用性等特點(diǎn)。通過本方法估計(jì)出誤差系數(shù)并進(jìn)行相應(yīng)的誤差補(bǔ)償后，加速度計(jì)的輸出精度可大大提高。該方法同樣適用于陀螺儀的標(biāo)定，可大幅提高陀螺的測(cè)速精度。
文檔編號(hào)G01P21/02GK101852818SQ20101019702
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者張仲毅, 徐燁烽, 李魁, 楊國(guó)梁 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)