[发明专利]一种惯性稳定平台系统加速度计组合误差标定和补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及惯性稳定平台系统标定技术，尤其涉及一种惯性稳定平台系 统加速度计组合误差标定和补偿方法，可用于实现高精度惯性测量系统自标 定。

背景技术

加速度计是惯性稳定平台系统的基本测量元件之一，由它构成的加速度 计组合安装在平台台体上，用于测量运载体的运动加速度，并通过对加速度 的积分，求得其速度和位置。因此，加速度计的性能和精度直接影响导航和 制导系统的精度。

当安装在运载体内部时，加速度计的输出值不仅包括加速度计壳体随运 载体运动的加速度、运载体相对于地球运动引起的哥式加速度，还包括表观 重力加速度。当加速度计的输入轴与地球重力方向一致时，则输出值为地球 重力的负数，所以可以用地球重力场来标定加速度计。

惯性稳定平台系统相对于惯性捷联系统的优点是可以实现自标定功能。 捷联系统是将陀螺仪和加速度计集成在一起并直接安装在运载体上的惯性 测量装置，由于没有转动机构实现多位置功能，因此，必须把其安装于多位 置测试转台上实现误差系数的分离。而惯性稳定平台系统可以充分利用其多 框架结构优势，在不同框架角下可实现多位置功能。

由于目前平台系统的框架角精度与高精度加速度计构成的调平系统有 较大差距，因此，在实际应用中可采用两个调平系统实现平台台体对当地水 平面的模拟。调平系统的敏感环节为加速度计，但由于加速度计存在逐次通 电的重复性问题，因此，需要在每次通电时对平台系统X、Y、Z轴的加速 度计组合进行误差标定并补偿。

由于目前的误差模型只考虑到加速度计零偏和标度因数两项误差，引起 根据该次通电条件下误差系数补偿后的多位置拟合残差较大。因此，为提高 标定系数的精度，需要完善惯性稳定平台系统加速度计组合的误差模型和测 试方法。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种惯性稳定平台 系统加速度计组合误差标定和补偿方法，该方法建立了包含多种误差系数的 误差数学模型，基于该模型实现对惯性稳定平台系统加速度计的所有误差项 系数的标定，提高了平台系统的使用精度。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种惯性稳定平台系统加速度计组合误差标定和补偿方法，包括以下步 骤：

(1)、在静基座条件下，将惯性稳定平台系统的平台台体分别静置在 六个相正交的位置，使得稳定平台系统在六个位置上的X、Y、Z轴向视加 速度分量的取值分别为：

第一组取值：a_x＝0、a_y＝1、a_z＝0；第二组取值：a_x＝1、a_y＝0、a_z＝0；

第三组取值：a_x＝0、a_y＝-1、a_z＝0；第四组取值：a_x＝-1、a_y＝0、a_z＝0；

第五组取值：a_x＝0、a_y＝0、a_z＝-1；第六组取值：a_x＝0、a_y＝0、a_z＝1；

其中，a_x、a_y、a_z分别为惯性稳定平台系统在X、Y、Z轴向视加速度 分量；

(2)、在步骤(1)确定的每个位置上采集惯性稳定平台系统的X、Y、 Z轴加速度计的输出数据，并分别对所述输出数据求取平均值，得到X轴加 速度测量值A_x、Y轴加速度测量值A_y、Z轴加速度测量值A_z；

(3)、将步骤(1)中六个位置上的视加速度分量取值，以及步骤(2) 中测量得到的六个位置上的加速度测量值，代入到设定的惯性稳定平台系统 加速度计组合误差数学模型中，计算得到所述数学模型中的误差系数；

所述误差模型数学模型如下：