[发明专利]一种基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法

权利要求书

1.一种基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法，其特征在于，包括以下：

步骤1：选用带有反转平台的高精度离心机，建立系统的坐标系；

步骤2：确定离心机作用下的模观测方程；

步骤3：通过计算，获得输入比力表达式，对输入比力表达式进行泰勒级数展开、三阶修正后，代入上一步输入比力关系式，得到13个待辨识参数；

步骤4：设计多位置法，选择i个测试位置安装加速度计测试，获得N个方程，N＝3i；

步骤5：利用最小二乘法得到13个待辨识参数的计算公式，并进行数据处理；

步骤6：求得三个加速度计的标度因数、二次项系数、零偏。

2.根据权利要求1所述的基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法，其特征在于：步骤1中，系统的坐标系包括：地理坐标系为O_nX_nY_nZ_n，主轴轴套坐标系为O₀X₀Y₀Z₀，水平轴坐标系为O₂X₂Y₂Z₂，水平轴轴套坐标系为O_2tX_2tY_2tZ_2t。

3.根据权利要求1所述的基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法，其特征在于：步骤2中，确定离心机作用下的模观测方程；然后构建加速度计的误差模型，在离心机上进行加速度计标定时输入比力满足：

其中，为载体系到导航系的方向余弦阵，gⁿ为重力加速度，Aⁿ为离心机提供的向心加速度，f^b为三个方向的比力输入，其中，表示加速度A的比力输入，表示加速度B的比力输入，表示加速度C的比力输入。

应用模观测法，对上述式(3)两边分别取模，得：

由式(4)可知，在离心机标定加速度计组合时，三个方向加速度计的输入比力的合成等于向心加速度和重力加速度的合成，可用公式(5)进一步表示：

其中，A＝ω²R，ω为离心机旋转角速度，R为半径标称值。

4.根据权利要求3所述的基于模观测法的离心机加速度计组合标定方法，其特征在于：由于加速度计的输出值与其输入比力正相关，因此，只要获得加速度计输出值，就可通过取模的方式构建辨识加速度计误差模型系数的条件；

考虑一阶及二阶误差模型系数，则加速度计的误差模型为式(6)所示：

N_a＝K_a[f^b+D_a(f^b)²]+b_a+n_a (6)

其中，K_a＝S_aΦ_a，代入即可建立加速度计的误差模型分解形式：

S_aΦ_a[f^b+D_a(f^b)²]＝(N_a-b_a-n_a) (7)

式中：

为标度因数，为安装误差系数，等为加表坐标系与载体坐标系之间的安装误差角，D_a＝[D_ax D_ay D_az]^T为二次项系数，N_a＝[N_ax N_ayN_az]^T为加速度计输出值，b_a＝[b_ax b_ay b_az]^T为零偏，n_a＝[n_ax n_ay n_az]^T为测量误差，T表示矩阵转置。