[發明專利]基準不確定情況下加速度計組合誤差系數分離與標定方法

有效

• 申請號: 201810839879.7
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108982918B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 魏宗康;高榮榮
• 申請（專利權）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: G01P21/00
• 分類號: G01P21/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

1.一種基準不確定情況下加速度計組合誤差系數分離與標定方法，其特征在于步驟如下：

(1)將慣性平臺系統靜止在地面固定位置，獲取平臺基座相對于地理坐標系之間的三個初始對準角度，即基座的兩個水平方位角β、ψ，以及一個豎直方位角α；

(2)獲取石英加速度計的實際輸出測量值；調節慣性平臺系統的外框架軸、內框架軸以及臺體軸，令三個軸按照指定順序的位置編排旋轉，并依次記錄各軸框架對應的轉角γ、φ_x、φ_y；采集X軸、Y軸、Z軸加速度計經過Δt秒輸出的脈沖數N_ax(i)、N_ay(i)和N_az(i)，并計算X軸、Y軸、Z軸加速度計的脈沖數輸出頻率A_x(i)、A_y(i)和A_z(i)；i為正整數；其中所述X軸對應外框架軸，Y軸對應內框架軸，Z軸對應臺體軸；

(3)得到石英加速度計誤差模型的線性化輸出計算式并進行處理；

(4)根據試驗測量經驗值，給出誤差模型中所需的各項誤差系數初值；

(5)將多元線性回歸模型中的觀測量和結構矩陣帶入到顯著性檢驗模型中，進行顯著性檢驗，計算得出所有誤差系數中的顯著項，實現基準不確定情況下加速度計組合誤差系數標定；

所述步驟(3)中進行處理的過程為：將加速度計數學誤差全模型中高階小量忽略掉，并將數學誤差全模型進行線性化處理，分離誤差系數，得到簡化模型下的加速度計線性化輸出值計算式，并將簡化模型整理為多元線性回歸模型；所述多元線性回歸模型中，加速度計實際測量值與加速度計輸出計算值之差作為觀測量，誤差系數為狀態量；

所述步驟(2)中加速度計脈沖輸出頻率A_x(i)、A_y(i)和A_z(i)的計算方法，具體如下：

根據位置編排情況進行標定試驗，記錄各轉位的框架角度γ，φ_x，φ_y，并測得加速度計沿X、Y、Z三個方向上的加速度脈沖輸出N_ax(i)、N_ay(i)和N_az(i)，將 脈沖輸出轉化為加速度計輸出脈沖頻率A_x(i)、A_y(i)和A_z(i)，公式如下：

A_x(i)＝N_ax(i)/T₀；

A_y(i)＝N_ay(i)/T₀；

A_z(i)＝N_az(i)/T₀；

其中，0≤i≤64；T₀表示采數間隔；

所述步驟(3)中得到簡化模型下的加速度計線性化輸出值計算式的具體過程如下：

其中，g表示地球重力加速度；a_ipx、a_ipy、a_ipz分別表示加速度計的輸出計算值；δK_ax，δK_ay，δK_az表示沿X,Y,Z方向加速度計的標度因數；k_0x、k_0y、k_0z表示加速度計偏置；k_yz，k_zx，k_xy，k_zy，k_xz，k_yx表示加速度計安裝誤差系數；δK_axsign(a_x)、δK_aysign(a_y)、δK_azsign(a_z)表示標度因數不對稱性誤差；

加速度實際測量值為

a_x(i)＝N_ax(i)/T₀/K_ax；

a_y(i)＝N_ay(i)/T₀/K_ay；

a_z(i)＝N_az(i)/T₀/K_az；

其中，0≤i≤64；a_x，a_y，a_z分別為加速度計實際測量值；K_ax，K_ay，K_az分別是根據經驗值給定的加速度計標度因數值；

所述誤差系數如下：