一种标定捷联惯性组合加速度计组合的方法

摘要

本发明公开了一种标定捷联惯性组合加速度计组合的方法，将捷联惯性组合静置于18个位置，根据在一定测量时间内的脉冲输出值计算得到捷联惯性组合加速度计组合误差模型中的所有项系数，从而完成加速度计组合的标定。相比其他误差系数的标定方法，本发明完成了捷联惯性组合三个坐标轴加速度计的误差系数标定，实现了对加速度计二阶误差系数的标定，不仅提高了误差系数的标定精度，而且标定过程简单、所需时间短。

主权项

1.一种标定捷联惯性组合加速度计组合的方法，用于计算捷联惯性组合加速度计组合误差模型中的系数，捷联惯性组合加速度计组合误差模型为$\begin{array}{c}\left[\begin{array}{c}{A}_{\mathrm{xp}}\\ A_{\mathrm{yp}}\\ A_{\mathrm{zp}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}{K}_{\mathrm{ax}}& 0& 0\\ 0& K_{\mathrm{ay}}& 0\\ 0& 0& K_{\mathrm{az}}\end{array}\right]\{\left[\begin{array}{c}{K}_{0x}\\ K_{0y}\\ K_{0z}\end{array}\right]+\left[\begin{array}{ccc}1+{\mathrm{\delta K}}_{\mathrm{ax}}^{\prime }\mathrm{sign}\left(a_x\right)& E_{\mathrm{xy}}& E_{\mathrm{xz}}\\ E_{\mathrm{yx}}& 1+{\mathrm{\delta K}}_{\mathrm{ay}}^{\prime }\mathrm{sign}\left(a_y\right)& E_{\mathrm{yz}}\\ E_{\mathrm{zx}}& E_{\mathrm{zy}}& 1+{\mathrm{\delta K}}_{\mathrm{ax}}^{\prime }\mathrm{sign}\left(a_z\right)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_x\\ a_y\\ a_z\end{array}\right]\\ +\left[\begin{array}{ccc}{K}_{2x}+{\mathrm{\delta K}}_{2x}^{\prime }\mathrm{sign}\left(a_x\right)& 0& 0\\ 0& K_{2y}+{\mathrm{\delta K}}_{2y}^{\prime }\mathrm{sign}\left(a_y\right)& 0\\ 0& 0& K_{2z}+{\mathrm{\delta K}}_{2z}^{\prime }\mathrm{sign}\left(a_z\right)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_x^2\\ a_y^2\\ a_z^2\end{array}\right]\\ \begin{array}{c}\left[\begin{array}{ccc}{K}_{\mathrm{xy}}& K_{\mathrm{xz}}& 0\\ K_{\mathrm{yx}}& 0& K_{\mathrm{yz}}\\ 0& K_{\mathrm{zx}}& K_{\mathrm{zy}}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_x{a}_y\\ a_x{a}_z\\ a_y{a}_z\end{array}\right]\}\end{array}\end{array}$其中，K_ax、K_ay、K_az分别为X、Y、Z轴的标度因数，K_0x、K_0y、K_0z分别为X、Y、Z轴的零值偏差，E_xy为Y轴相对于X轴的安装误差角、E_xz为Z轴相对于X轴的安装误差角、E_yx为X轴相对于Y轴的安装误差角、E_yz为Z轴相对于Y轴的安装误差角、E_zx为X轴相对于Z轴的安装误差角、E_zy为Y轴相对于Z轴的安装误差角，δK'_ax、δK'_ay、δK'_az分别为X、Y、Z轴的标度因数不对称性相对误差，K_2x、K_2y、K_2z分别为X、Y、Z轴的二次项误差系数，δK'_2x、δK'_2y、δK'_2z分别为X、Y、Z轴的奇二次项系数误差，K_xy为X、Y轴向乘积对X轴的交叉耦合项系数、K_xz为X、Z轴向乘积对X轴的交叉耦合项系数、K_yx为X、Y轴向乘积对Y轴的交叉耦合项系数、K_yz为Y、Z轴向乘积对Y轴的交叉耦合项系数、K_zx为X、Z轴向乘积对Z轴的交叉耦合项系数、K_zy为Y、Z轴向乘积对Z轴的交叉耦合项系数；A_xp、A_yp、A_zp分别为捷联惯性组合中X、Y、Z轴输出的脉冲频率，每一个位置的脉冲频率由该位置的测量时间和X、Y、Z轴输出的脉冲个数决定；a_x、a_y、a_z分别为捷联惯性组合X、Y、Z轴向视加速度分量；其特征在于步骤如下：（1）将捷联惯性组合静置于18个不同的位置；（2）在第i个位置时，采集捷联惯性组合的X、Y、Z轴加速度计经过Δt秒输出的脉冲个数A_x(i)、A_y(i)和A_z(i)，其中i∈[1,18]；（3）根据步骤（2）中经过测量时间Δt输出的脉冲个数，计算捷联惯性组合加速度计组合误差模型中的误差系数，包括标度因数、零值偏差、安装误差角、标度因数不对称性相对误差、二次项误差系数、奇二次项系数误差、交叉耦合项系数；（4）将通过步骤（3）得到的系数反馈到捷联惯性组合加速度计组合误差模型中，完成捷联惯性组合加速度计组合的标定。