[發明專利]一種三軸加速度計的標定方法及裝置有效

申請號：	202110378609.2	申請日：	2021-04-08
公開（公告）號：	CN113156167B	公開（公告）日：	2022-12-02
發明（設計）人：	陳雨;王磊;陳鴻躍;曹全;孫壽才;王向東;劉冰;宋天驍;王慶廣	申請（專利權）人：	北京航天發射技術研究所
主分類號：	G01P21/00	分類號：	G01P21/00
代理公司：	北京天方智力知識產權代理事務所(普通合伙) 11719	代理人：	路遠
地址：	100076 ***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種加速度計標定方法裝置
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【說明書】：

本發明提供了一種三軸加速度計的標定方法及裝置。所述方法包括：建立三軸加速度計以比力為輸入、以加速度為輸出的三軸加速度計模型；求解用加速度、比力一次項、比力二次項表示的標定向量表達式；采用迭代法，根據所述模型和標定向量表達式更新比力一次項、比力二次項和標定向量，迭代結束后，完成三軸加速度計的標定。本發明不依賴于高精度三軸轉臺就可以實現三軸加速度計的標定；本發明由于不僅對比力一次項標定，還對比力二次項標定，可明顯提高三軸加速度計的標定精度。

技術領域

本發明涉及加速度計技術領域，具體涉及一種三軸加速度計的標定方法及裝置。

背景技術

三軸加速度計是組成傾角儀和慣性導航系統的核心部件，其性能好壞直接影響到傾角儀和慣性導航系統的測量精度。加速度計的刻度系數、零位和安裝誤差會隨時間推移而變化。在實際應用中，需要對三軸加速度計進行標定補償以提高其測量精度。傳統的加速度計標定方法需要利用高精度三軸轉臺提供姿態基準，根據三軸加速計輸入輸出的數學模型，借助高精度三軸轉臺提供輸入基準值，結合加速度計的輸出值進行標定。傳統基于高精度三軸轉臺的標定方法，依賴于高精度三軸轉臺，但在外場環境中一般沒有高精度三軸轉臺，因此限制了使用。基于橢球擬合的三軸加速度計標定方法不依賴于高精度轉臺，但無法對三軸加速度計的二次項系數進行標定，二次項誤差是加速度計的一項重要誤差源，如果不對其進行標定，很難滿足加速度計在高精度領域的測精度要求。

發明內容

鑒于上述問題，本發明實施例提供一種三軸加速度計的標定方法及裝置，標定過程不依賴于高精度三軸轉臺，而且同時對加速度計的一次項和二次項系數進行標定。

第一方面，本發明提供一種三軸加速度計的標定方法，包括：

建立三軸加速度計以比力為輸入、以加速度為輸出的三軸加速度計模型，所述模型包含比力一次項、比力二次項和常數項，比力一次項系數、比力二次項系數和常數項組成標定向量；

將m個不同位置的加速度代入所述模型得到一個方程組，求解所述方程組得到用加速度、比力一次項、比力二次項表示的標定向量表達式；

分別獲取三軸加速度計在m個不同位置的加速度值，并以所述加速度值作為比力的初始值，采用迭代法，根據所述模型和標定向量表達式更新比力一次項、比力二次項和標定向量，迭代結束后，完成三軸加速度計的標定。

進一步地，所述模型為：

其中，a_x、a_y、a_z分別為加速度a在x、y、z方向的分量，f_x、f_y、f_z分別為比力一次項在x、y、z方向的分量，分別為比力二次項在x、y、z方向的分量，k_x、k_y、k_z、k_xy、k_yz、k_zx為比力一次項系數，d_x、d_y、d_z為比力二次項系數，為常數項。