[發(fā)明專利]一種慣性器件數(shù)值模擬方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710825134.0
• 申請(qǐng)日: 2017-09-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107764257B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈瑞才;蔚保國(guó);王青江;賈浩男;王博遠(yuǎn);智奇楠;劉鵬飛;馬國(guó)駒;李梟楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所
• 主分類號(hào): G01C21/10
• 分類號(hào): G01C21/10;G01C25/00
• 代理公司: 河北東尚律師事務(wù)所 13124
• 代理人: 王文慶

1.一種慣性器件數(shù)值模擬方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)設(shè)置運(yùn)動(dòng)指令，包括初始位置、速度，運(yùn)動(dòng)類型，持續(xù)時(shí)間，角速度變化率和仿真步長(zhǎng)；

(2)依據(jù)運(yùn)動(dòng)指令，基于牛頓第二定律，生成運(yùn)動(dòng)軌跡；

(3)根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡、速度和仿真步長(zhǎng)生成真實(shí)加速度值，根據(jù)角速度變化率和仿真步長(zhǎng)生成真實(shí)角速度值；

(4)辨識(shí)被模擬對(duì)象誤差參數(shù)得到角度隨機(jī)游走方差、零偏不穩(wěn)定性方差和角速度隨機(jī)游走方差；所述被模擬對(duì)象誤差參數(shù)的類型包括角度隨機(jī)游走、零偏不穩(wěn)定性和角速度隨機(jī)游走；

(5)分別根據(jù)角度隨機(jī)游走方差、零偏不穩(wěn)定性方差和角速度隨機(jī)游走方差一一對(duì)應(yīng)生成角度隨機(jī)游走噪聲序列、零偏不穩(wěn)定性噪聲序列和角速度隨機(jī)游走噪聲序列；

(6)將步驟(5)生成的三類寬帶隨機(jī)噪聲序列依據(jù)各自帶寬特性進(jìn)行帶通濾波；

(7)將步驟(3)生成的真實(shí)加速度值和真實(shí)角速度值與步驟(6)濾波后的三類寬帶隨機(jī)噪聲序列進(jìn)行累加，合成含有誤差的角速度和加速度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種慣性器件數(shù)值模擬方法，其特征在于，步驟(4)中辨識(shí)被模擬對(duì)象誤差參數(shù)的方式有三種：一是采集被模擬對(duì)象實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，然后應(yīng)用Allan方差辨識(shí)參數(shù)；二是通過(guò)公開(kāi)發(fā)表資料，搜集被模擬對(duì)象的Allan方差圖，依圖辨識(shí)參數(shù)；三是通過(guò)被模擬對(duì)象的技術(shù)說(shuō)明書，辨識(shí)誤差參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種慣性器件數(shù)值模擬方法，其特征在于，步驟(5)具體為：

角度隨機(jī)游走噪聲序列產(chǎn)生過(guò)程，首先基于步驟(4)得到的角度隨機(jī)游走方差，計(jì)算角度隨機(jī)游走驅(qū)動(dòng)白噪聲方差，計(jì)算公式為：

式中，Q_A為角度隨機(jī)游走方差，q_A為角度隨機(jī)游走驅(qū)動(dòng)白噪聲方差，F(xiàn)_s為采樣頻率；然后基于角度隨機(jī)游走驅(qū)動(dòng)白噪聲方差生成角度隨機(jī)游走噪聲序列；

零偏不穩(wěn)定性噪聲序列產(chǎn)生過(guò)程，首先基于步驟(4)得到的零偏不穩(wěn)定性方差，計(jì)算零偏不穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)白噪聲方差，計(jì)算公式為：

式中，Q_B為零偏不穩(wěn)定性方差，q_B為零偏不穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)白噪聲方差；

然后基于零偏不穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)白噪聲方差生成白噪聲序列，將白噪聲序列經(jīng)傅里葉變換至頻域，并經(jīng)1/f¹濾波處理，再逆變換，得到零偏不穩(wěn)定性噪聲序列；f為頻率；

角速度隨機(jī)游走噪聲序列產(chǎn)生過(guò)程，首先基于步驟(4)得到的角速度隨機(jī)游走方差，計(jì)算角速率隨機(jī)游走驅(qū)動(dòng)白噪聲方差，計(jì)算公式為：

式中，Q_V為角速度隨機(jī)游走方差，q_V為角速度隨機(jī)游走驅(qū)動(dòng)白噪聲方差；然后基于角速度隨機(jī)游走驅(qū)動(dòng)白噪聲方差生成白噪聲序列，將白噪聲序列按時(shí)間積分，即得到角速度隨機(jī)游走噪聲序列。