[發明專利]加速度計在精密離心機上的參數標定方法

有效

• 申請號: 202110313204.0
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN112698055B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 王常虹;夏紅偉;劉慶博;任順清
• 申請（專利權）人: 伸瑞科技（北京）有限公司;哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01P21/00
• 分類號: G01P21/00
• 代理公司: 北京智燃律師事務所 11864
• 代理人: 胡彪

1.一種加速度計在精密離心機上的參數標定方法，其特征在于，包括：

獲取精密離心機的各靜態誤差以及動態誤差，并根據精密離心機的結構建立坐標系，以及根據所述各靜態誤差以及動態誤差計算所述坐標系下的位姿誤差；

驅動精密離心機的主軸以勻角速率旋轉，以產生向心加速度標定加速度計，基于所述坐標系下的位姿誤差計算向心加速度、重力加速度和Coriolis加速度的比力分配，以確定加速度計誤差模型；

對加速度計在三種不同安裝方式下的六個對稱位置的指示輸出，利用加減消元的方法標定加速度計誤差模型表達式中的高階項誤差系數。

2.根據權利要求1所述的加速度計在精密離心機上的參數標定方法，其特征在于，所述精密離心機包括主軸、水平軸和方位軸；

所述精密離心機的靜態誤差包括主軸軸線的二維鉛垂度誤差水平軸軸線與主軸軸線的垂直度相交度水平軸軸線與方位軸軸線的垂直度相交度以及方位軸的初始零位誤差安裝慣性儀表的工作基面對方位軸軸線的垂直度加速度計安裝基面姿態誤差偏心誤差以及初始對零誤差主軸、水平軸和方位軸三個軸的角位置誤差分別為

所述精密離心機的動態誤差包括主軸徑向回轉誤差軸向竄動及傾角回轉誤差動態半徑誤差動態失準角水平軸徑向回轉誤差軸向竄動以及傾角回轉誤差方位軸徑向回轉誤差，軸向竄動傾角回轉誤差；

半徑誤差其中，為靜態半徑標稱值，是由計量部門標定出的已知量，半徑的靜態測試誤差是未知量，為用雙頻激光干涉儀監測的精密離心機在運行狀態下的實際工作半徑相對于離心機靜態半徑的變化量，是主軸角速率的函數。

3.根據權利要求2所述的加速度計在精密離心機上的參數標定方法，其特征在于，所述根據精密離心機的結構建立坐標系，以及根據所述各靜態誤差以及動態誤差計算所述坐標系下的位姿誤差包括：

建立地理坐標系軸水平指東，軸水平指北，軸指天，構成右手坐標系；

建立主軸軸套坐標系得到主軸軸套坐標系相對于地理坐標系的位姿；

建立主軸坐標系得到主軸坐標系相對于主軸軸套坐標系的位姿；

建立水平軸軸套坐標系得到水平軸軸套坐標系相對于主軸坐標系的位姿；

建立水平軸坐標系得到水平軸坐標系相對于水平軸軸套坐標系的位姿；

建立方位軸軸套坐標系得到方位軸軸套坐標系相對于水平軸坐標系的位姿；

建立方位軸坐標系得到方位軸坐標系相對于方位軸軸套坐標系的位姿；

建立工作基面坐標系得到工作基面坐標系相對于方位軸坐標系的位姿；

建立加速度計坐標系得到加速度計坐標系相對于工作基面坐標系的位姿、加速度計坐標系相對于地理坐標系的位姿、加速度計坐標系相對于主軸坐標系的位姿。

4.根據權利要求3所述的加速度計在精密離心機上的參數標定方法，其特征在于，

主軸軸套坐標系相對于地理坐標系的位姿為

主軸坐標系相對于主軸軸套坐標系的位姿為

其中表示主軸旋轉的角度；

水平軸軸套坐標系相對于主軸坐標系的位姿為

水平軸坐標系相對于水平軸軸套坐標系的位姿為

其中表示水平軸旋轉的角度；

方位軸軸套坐標系相對于水平軸坐標系的位姿為

方位軸坐標系相對于方位軸軸套坐標系的位姿為

其中表示方位軸旋轉的角度；

工作基面坐標系相對于方位軸坐標系的位姿為

其中為點相對點位移；

加速度計坐標系相對于工作基面坐標系的位姿為

其中為點相對點位移；

加速度計坐標系相對于地理坐標系的位姿為

其中表示加速度計坐標系與地理坐標系之間的姿態變換矩陣，為加速度計坐標系與地理坐標系的相對位移矢量；

加速度計坐標系相對于主軸坐標系的位姿為

其中表示加速度計坐標系與主軸坐標系之間的姿態變換矩陣；

加速度計坐標系原點在主軸坐標系下表示為忽略二階小量后可得，