[發明專利]一種微機電三軸加速度計交叉耦合系數快速標定方法

在審

• 申請號: 202110528736.6
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN113295887A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 王雨萌
• 申請（專利權）人: 北京開拓航宇導控科技有限公司
• 主分類號: G01P21/00
• 分類號: G01P21/00
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 劉爽

1.一種微機電三軸加速度計交叉耦合系數快速標定測試方法，其特征在于步驟如下：

【1】將微機電三軸加速度計通過高精度標定測試工裝，安裝到三軸轉臺上，設計加速度計標定位置編排方案為六位置標定測試方法，具體位置如下：

(1)位置1是X軸加速度計向上，Y軸加速度計和Z軸加速度計處于水平位置。

(2)位置2是X軸加速度計向下，Y軸加速度計和Z軸加速度計處于水平位置。

(3)位置3是Y軸加速度計向上，X軸加速度計和Z軸加速度計處于水平位置。

(4)位置4是Y軸加速度計向下，X軸加速度計和Z軸加速度計處于水平位置。

(5)位置5是Z軸加速度計向上，X軸加速度計和Y軸加速度計處于水平位置。

(6)位置6是Z軸加速度計向下，X軸加速度計和Y軸加速度計處于水平位置。

【2】建立準確的加速度計誤差模型，通過誤差模型計算加速度計的標度因數、零位和交叉耦合系數，具體公式如下：

每個位置下的加速度計方程如下:

式中：

l表示加速度計輸出數據的平均值，k表示加速度計標度因數，m表示加速度計交叉耦合系數，b表示加速度計零位，a表示三軸轉臺輸入的重力加速度，下標x,y,z表示三個軸向的加速度計。

六個位置下的輸入重力加速度表示如下：

a₁＝[g 0 0]^T

a₂＝[-g 0 0]^T

a₃＝[0 g 0]^T

a₄＝[0 -g 0]^T

a₅＝[0 0 g]^T

a₆＝[0 0 -g]^T

六位置下的最小二乘矩陣設計為如下形式

相應的，六個位置下三軸加速度計輸出平均值表示如下：

u₁＝[l_x1 l_y1 l_z1]^T_{X軸向上時}

u₂＝[l_x2 l_y2 l_z2]^T_{X軸向下時}

u₃＝[l_x3 l_y3 l_z3]^T_{Y軸向上時}

u₄＝[l_x4 l_y4 l_z4]^T_{Y軸向下時}

u₅＝[l_x5 l_y5 l_z5]^T_{Z軸向上時}

u₆＝[l_x6 l_y6 l_z6]^T_{Z軸向下時}

將這六個位置的加速度計輸出數據表示為一個矩陣形式，如下：

U＝[u₁ u₂ u₃ u₄ u₅ u₆]

使用最小二乘方法，計算得到加速度計的標度因數、零位、交叉耦合系數，方程如下：

M＝U·A^T·(AA^T)^-1。