[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

本發明公開一種加速度計在精密離心機上的參數標定方法，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。本發明可有效提高石英加速度計高階誤差模型系數的標定精度。

技術領域

本發明涉及離心機標定領域，具體涉及一種加速度計在精密離心機上的參數標定方法。

背景技術

文獻“加速度計精密離心機試驗的優化設計”分析了加速度計在精密離心機測試時的實際量測噪聲特性，在此基礎上指出傳統的優化設計方法，即飽和D最優試驗設計，存在工程適用性問題。然后為了改善飽和D最優試驗設計的適用性，并且考慮到試驗代價和精度的折中關系，提出了D最優改進試驗設計方案。該方案將飽和D最優試驗譜點作為基本譜點，在基本譜點之間均勻插入其他譜點來降低輸入加速度偏差的影響，并通過加權的方法來分配基本譜點和新增譜點的測度，權值的選取依據實際的噪聲特性。雖然文獻“加速度計精密離心機試驗的優化設計”對石英加速度計在精密離心機上進行了具體的標定試驗，但沒有考慮離心機誤差對誤差模型系數標定精度的影響，這可能會引入額外的標定誤差，并且文獻中所辨識的加速度計的誤差模型系數較少。

文獻“精密離心機誤差對石英加速度計誤差標定精度分析”分析了離心機各個誤差源，用齊次變換法精確地計算了產生的向心加速度，給出了向心加速度、重力加速度和哥氏加速度在加速度計坐標系下的分量，推導了被試加速度計輸入加速度的精確表達式。采用了10位置測試方法來辨識誤差模型的高階系數，著重討論了誤差模型系數的計算值與離心機誤差之間的關系。但是二次項誤差系數和三次項誤差系數、未得到辨識，并且需要已知動態和靜態誤差對辨識結果進行修正和補償，無法規避離心機的各項誤差。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種加速度計在精密離心機上的參數標定方法，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。

本發明一種加速度計在精密離心機上的參數標定方法，在分析精密離心機各項動、靜態誤差源的基礎上，給出了離心機輸入比力的精確表達式；結合加速度計誤差模型，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，在離心機誤差穩定的情況下，監測和補償動態失準角和動態半徑，就可以完全消除離心機的動態誤差和靜態誤差，可有效提高石英加速度計高階誤差模型系數的標定精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發明精密離心機結構示意圖。

圖2為本發明精密離心機各個坐標系示意圖。

圖3為本發明加速度計3種不同安裝方式下的6個對稱位置組合。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明實施例進行詳細描述。