[发明专利]惯性测量装置加速试验数据有效性评估方法

说明书

本发明涉及一种惯性测量装置加速试验数据有效性评估方法，属于精密测量领域。本发明从加速贮存试验数据的角度来评估数据的有效性，即加速贮存试验主机理一致性，通过主成分分析的方法将惯性测量装置相互耦合的一组性能退化指标转化为彼此独立的，且能代表惯性测量装置指标退化的一组综合性指标；然后再通过特征量稳定性分析的方法对各个应力下的退化主成分特征量进行稳定性分析，确认各个应力下的退化特征量是否是稳定性结构数据，进而判断退化主机理的一致性。本发明可以确认加速试验的退化主机理一致性。本专利所描述的方法适用于恒定应力加速试验。

技术领域

本发明属于精密测量领域，具体涉及一种惯性测量装置加速试验数据有效性评估方法。

背景技术

惯性测量装置是集光、机、电一体的精密测量设备，惯性测量设备精度的性能指标众多，如角速度通道的零偏稳定性、零偏重复性、标度因数误差、非正交性等指标；加速度通道的零偏稳定性、零偏重复性、标度因数误差、非正交性等。与此同时，惯性测量装置性能指标退化机理较为复杂，与产品的精度等级、关键器件、材料和工艺方法等均有密切的联系，影响因素之间的耦合性很强，加速贮存试验中产品的主退化机理难以确认。

加速贮存试验数据有效性是在各个应力水平下的退化机理一致，即在不同应力水平下的性能退化主机理一致，才能保证加速试验数据的有效性和寿命评估的可信性。

如何确认加速试验的退化主机理一致性，是惯性测量装置加速贮存试验的关键问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种惯性测量装置加速试验数据有效性评估方法，以解决确认加速试验的退化主机理一致性的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种惯性测量装置加速试验数据有效性评估方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：收集惯性测量装置加速贮存试验的原始测试指标数据，并以矩阵形式表示；

步骤二：对加速贮存试验的原始测试指标数据的矩阵进行标准化处理得到标准化矩阵Z；

步骤三：计算标准化矩阵Z的相关系数，生成相关系数矩阵R；

步骤四：计算相关系数矩阵R的特征值和特征向量；

步骤五：根据相关系数矩阵R的特征值来确定Q个主成分，保证主成分占比达到阈值A以上；

步骤六：确定Q个主成分后，计算出这Q个主成分的矩阵表达式；

步骤七：重复步骤一至步骤六，根据惯性测量装置加速贮存试验中的试验数据，依次计算出不同应力水平下各套参试设备的主成分，主成分系数矩阵表述为其中i＝1,2,…,K，K为产品套数，j＝1,2,…,Q，Q为主成分个数，s＝1,2,…,S，S为应力水平个数；

步骤八：计算各应力水平各产品第1至第Q主成分系数矩阵两两之间的相似度，记为其中i＝1…K,j＝1…K,q＝1…Q,s＝1…S；如果相似度均大于阈值B，则认为加速寿命试验数据有效，满足机理一致性。

进一步地，所述步骤一中，加速贮存试验中的应力水平记为[T₁,T₂,...,T_s]，S为应力水平数；每个应力水平下的参试设备均为K套，第m个应力水平下的第n套设备记为mn，m≤S，n≤K，第m个应力水平下的测试时间点记为[t_m1,t_m2,...,t_mam]，am是在m应力水平下的测试次数；加速贮存试验中惯性测量装置监测的产品原始性能指标为P个；则第m个应力水平下的第n套参试设备各个测试时间点的所有性能指标参数以矩阵形式表示为：