[发明专利]复杂环境下多功能调试台的水平倾角的测量方法及装置

说明书

本发明公开了一种复杂环境下多功能调试台的水平倾角的测量方法及装置，所述测量方法包括：获取设置在调试台上的陀螺仪采集的角速度和加速度计采集的加速度；根据加速度计相对于调试台的旋转轴的距离、角速度及加速度计算基于加速度计的水平倾角；根据所述角速度确定计算基于陀螺仪的水平倾角；根据所述基于加速度计的水平倾角和基于陀螺仪的水平倾角确定所述调试台的线加速运行时的干扰情况及当前水平倾角；如果线加速运行的干扰大，则所述基于陀螺仪的水平倾角为当前水平倾角；否则，根据所述基于加速度计的水平倾角和基于陀螺仪的水平倾角确定当前水平倾角。本发明测量方法能够降低复杂环境下的干扰造成的误差，有效提高水平倾角的测量精度。

技术领域

本发明涉及惯性测试领域，特别是涉及一种复杂环境下多功能调试台的水平倾角的测量方法及装置。

背景技术

多功能调试台是一种用于大型设备进行组装和调试的多功能操作平台，主要部分为机械平台和控制系统。机械平台可以承载大型待组装和调试的设备，并能够垂直升降和水平旋转。控制系统通过多功能调试台上的传感器输出进行监测和控制机械平台按照操作指令正常运转，并精确到达指令位置和高度。为了精确控制机械平台，我们需要精确知道平台每一时刻的位置，其中很关键的便是机械平台的水平倾角。水平倾角测量的精度直接影响控制系统对平台的控制精度。

目前，现有的多功能调试台水平倾角测量方式为基于双轴加速度计输出的测量方法。这是因为大部分多功能调试台的工作环境相对良好，基本处于准静态条件，环境干扰较小可以忽略，可以直接采用加速度计对重力加速度的敏感原理来测量水平倾角。但是，当多功能调试台处于比较恶劣的动态复杂环境中时，旋转运动产生的干扰向心加速度和线加速运动产生的干扰线加速度会对加速度计的输出产生影响，导致加速度计的输出误差增大。这进一步导致多功能调试台的水平倾角测量会产生不同程度的误差，并进而影响平台上设备组装和调试的精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种复杂环境下多功能调试台的水平倾角的测量方法，可提高水平倾角的测量精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种复杂环境下多功能调试台的水平倾角的测量方法，所述测量方法包括：

获取设置在调试台上的陀螺仪采集的角速度和加速度计采集的加速度；

根据加速度计相对于调试台的旋转轴的距离、所述角速度及加速度计算基于加速度计的水平倾角；

根据所述角速度确定计算基于陀螺仪的水平倾角；

根据所述基于加速度计的水平倾角和基于陀螺仪的水平倾角确定所述调试台的线加速运行时的干扰情况及当前水平倾角；如果线加速运行的干扰大，则所述基于陀螺仪的水平倾角为当前水平倾角；否则，根据所述基于加速度计的水平倾角和基于陀螺仪的水平倾角确定当前水平倾角。

可选的，所述基于加速度计的水平倾角的计算方法包括：

根据所述角速度和所述加速度计相对调试台的旋转轴的距离计算旋转运动导致的干扰向心加速度；

根据所述加速度对所述干扰向心加速度进行补偿，获得补偿向心加速度；

根据所述补偿向心加速度确定基于加速度计的水平倾角。

可选的，所述基于陀螺仪的水平倾角的计算方法包括：对所述陀螺仪输出的角速度进行积分。

可选的，所述确定所述调试台的线加速运行的干扰情况的方法包括：

分别计算所述基于加速度计的水平倾角的角度增量及所述基于陀螺仪的水平倾角的角度增量；

计算所述基于加速度计的水平倾角的角度增量与所述基于陀螺仪的水平倾角的角度增量的角度增量差值；