[发明专利]惯性测量组合温度补偿方法

说明书

技术领域

本发明属于惯性测量组合设计技术领域，具体涉及一种惯性测量组合温度补偿方法。

背景技术

惯性测量组合是飞行器控制系统的核心部件，主要用于测量飞行器在飞行中绕弹体三个轴转动的角速率和质心沿弹体三个轴的视加速度。惯性测量组合的测量精度是直接影响飞行器定位精度的一个重要因素，另外，在不同环境温度下惯性测量组合能否满足短时间工作后等精度测量输出，将直接影响飞行器系统的快速反应和迅速运动。目前惯性测量组合通常采用温度控制方案进行设计，在惯性测量组合内设计温度控制电路，并采取内隔热与外传导措施，确保惯性敏感器件的温度控制在一个固定的温度点，从而降低外界温度对惯性敏感器件的影响，惯性测量组合温度控制方案的缺点是产品功耗大、体积大、输出精度稳定时间长。

不同的惯性测量组合存在着性能差异，为了满足惯性测量组合短时间上电后的等精度测量输出，以适应飞行器系统快速反应、迅速运动和精确定位的要求，必须选择一种新的处理方式替代现有的惯性测量组合温度控制方案。目前在工程应用方面还没有可供使用的惯性测量组合温度补偿方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有惯性测量组合温度控制方案功耗大、体积大、输出精度稳定时间长，在实际操作过程中难以实现快速反应等问题，提出一种操作简便、适用性强、在实际操作过程中能快速反应的惯性测量组合温度补偿方法。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种惯性测量组合温度补偿方法，包括以下步骤：

步骤1)将惯性测量组合放置在能实现升温、降温和保温功能的温控转台内，设定标准温度T℃，当温控转台温箱内温度达到标准温度T℃后，将惯性测量组合分别停留在以x轴、y轴、z轴为基准的二十四个位置上，记录每个位置惯性测量组合的实测温度值，加速度计通道和陀螺通道的输出数据；再将惯性测量组合分别绕x轴、y轴、z轴旋转，记录陀螺通道随惯性测量组合转动时的输出数据；

步骤2)将温控转台温度升温或降温到温度设定值T+m℃后重复步骤1)；

步骤3)将步骤1)和步骤2)处理过程中的记录的所有惯性测量组合数据信息进行处理，根据惯性测量组合在T+m℃温度下的实测温度值求出惯性敏感器件的温度值为并根据惯性敏感器件的温度值分别求出测温电路在T+m℃温度下的标称值；根据惯性测量组合在二十四个位置时惯性测量组合输出的加速度矢量信息，分别求出加速度计在T+m℃温度下的零位，通过惯性测量组合在二十四个位置时输出的加速度矢量信息，分别求出加速度计在T+m℃温度下的当量；根据惯性测量组合在二十四个位置输出的角速率矢量信息，分别求出陀螺在T+m℃温度下的零位；根据惯性测量组合绕x轴、y轴和z轴旋转时陀螺通道的输出数据，计算陀螺在T+m℃温度下标度因数；

步骤4)建立惯性测量组合温度特性数学模型，将步骤3)中所得数据进行近似等效，当相邻两个温度点接近时，将两个临近温度点之间惯性敏感器件的零位和当量变化近似等效为线性关系，并绘制以温度为x轴，零位或当量为y轴的惯性测量组合温度特性数学模型图；

步骤5)根据步骤4)所建立的惯性测量组合温度特性数学模型将惯性敏感器件的零位分别回归到标称温度T℃下的零位，将惯性敏感器件的当量和标度因数也分别回归到标称温度T℃下的当量和标度因数，最终使惯性器件的零位和当量变化与环境温度无关，完成温度补偿过程。

有益效果：本发明操作简单、适用性强，能实现惯性测量组合适应不同工作温度条件下短时间上电后的快速等精度输出，为飞行器系统快速反应，迅速运动和精确定位提供了重要的技术保障。

附图说明

图1为惯性测量组合温度特性数学模型图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

在本说明书中所述惯性测量组合中起测量作用的器件为惯性敏感器件，惯性敏感器件包括加速度计和陀螺。

本发明提供了一种惯性测量组合温度补偿方法，其方法是：

步骤1)通过实验记录惯性测量组合温度特性参数，具体为：