[发明专利]一种加速度计二次项误差的系统级拟合标定方法

摘要

本发明公开了一种加速度计二次项误差的系统级拟合标定方法，它有八大步骤：将惯组安装到转台上，惯组初始朝向为地—东—南，采样周期dt=0.01s；第一位置旋转，采集惯组数据，旋转完毕静置一分钟，停止采数；第二位置旋转，采集惯组数据，旋转完毕静置一分钟，停止采数；第三位置旋转，将惯组安装到转台上，惯组初始朝向为西—北—地，采集惯组数据，旋转完毕静置一分钟，停止采数；第四位置旋转，将惯组安装到转台上，三个坐标轴分别朝向北—天—东，采集惯组数据，旋转完毕静置一分钟，停止采数，至此四组旋转完毕；对以上各组惯组采集的数据分别进行导航解算，计算各轴向速度误差；设计卡尔曼滤波器；解析计算，求出加速度计的二次项系数误差。

主权项

1.一种加速度计二次项误差的系统级拟合标定方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一：将惯组安装到转台上，惯组初始朝向为地—东—南；设置陀螺输出已预先标定并进行补偿，惯组通电预热三十分钟，采样周期dt＝0.01s；步骤二：第一位置即地-东-南旋转，开始采集惯组数据，首先静置一分钟，然后使惯组以10°/s的角速度绕Y轴正向旋转180°,旋转完毕再静置一分钟，停止采数；步骤三：第二位置即天-东-北旋转，开始采集惯组数据，首先使惯组在步骤二旋转完毕位置静置一分钟，然后使转台以10°/s的角速度绕惯组Z轴正向旋转180°,旋转完毕再静置一分钟，停止采数；步骤四：第三位置即西-北-地旋转，开始采集惯组数据，首先静置一分钟，然后使转台以10°/s的角速度绕惯组Y轴正向旋转180°,旋转完毕再静置一分钟；停止采数；步骤五：第四位置即北-天-东旋转，开始采集惯组数据，首先静置一分钟，然后使转台以10°/s的角速度绕惯组Z轴正向旋转180°,旋转完毕再静置一分钟，停止采数，至此四组旋转完毕；步骤六：对以上各组惯组采集的数据分别进行导航解算，并计算各轴向速度误差，将各组惯组数据采集对应的起始时刻记为T₀，转动前静置一分钟的末时刻记为T₁，转动完静置一分钟的末时刻记为T₂，由于惯组只有角运动没有线运动，系统速度误差用下式表示：δvji(t)=vji(t)]]>其中i＝1,2,3,4，表示第i位置旋转；j＝x,y,z，表示对应j轴向的速度误差；步骤七：设计卡尔曼滤波器：状态变量为δvji(t)δv·ji(t)δv··ji(t)T;]]>使用标准卡尔曼方程进行迭代，滤波完毕得到系统状态方程：ddtδvji(t)δv·ji(t)δv··ji(t)=010001000δvji(t)δv·ji(t)δv··ji(t)+00wj]]>观测方程：Zj=100δvji(t)δv·ji(t)δv··ji(t)+μj]]>其中w_j和μ_j分别为状态噪声和观测噪声；步骤八：解析计算，求出加速度计的二次项系数误差；首先令误差观测方程如下表1所示：表1 误差观测方程则二次项误差解算如下表2所示：表2 二次项误差解算表误差项X轴Y轴Z轴加表二次项误差K_2ax＝(c₁-a₃)/2g²K_2ay＝(a₂-c₄)/2g²K_2az＝(c₃-b₁)/2g²表中的符号说明如下：K_2ax表示x轴加表二次项误差，K_2ay表示y轴加表二次项误差，K_2az表示z轴加表二次项误差；K_2ax、K_2ay、K_2az是目标误差项；g表示重力加速度，a_i、b_i、c_i是求解目标误差项过程中的误差观测量，通过a_i、b_i、c_i解析计算出K_2ax、K_2ay、K_2az的详细求法见上表1，i=1,2,3,4。