[发明专利]旋转加速度计重力梯度仪角运动误差补偿装置及方法

权利要求书

1.一种旋转加速度计重力梯度仪角运动误差补偿装置，其特征在于，该装置包括：

用于检测重力梯度仪的角速度及角加速度的角运动检测模块；

用于产生正交幅度调制载波的参考信号产生模块；

用于根据反馈的补偿后的重力梯度仪信号实时微调角运动误差传递系数的角运动误差传递系数处理模块；

用于根据重力梯度仪角运动信号、正交幅度调制载波、角运动误差传递系数产生角运动误差补偿信号的角运动误差补偿信号产生模块；

用以根据角运动误差补偿信号对含有角运动误差的重力梯度仪信号进行补偿的补偿运算模块；

用于检测重力梯度仪的离心梯度激励标定重力梯度仪标度系数的离心梯度检测模块；

所述角运动检测模块的输出连接到角运动误差补偿信号产生模块、离心梯度检测模块的输入；所述参考信号产生模块的输出连接到角运动误差补偿信号产生模块的输入；所述角运动误差传递系数处理模块的输入连接到补偿运算模块的输出，角运动误差传递系数处理模块的输出连接到角运动误差补偿信号产生模块的输入；角运动误差补偿信号产生模块的输出连接到补偿运算模块的输入。

2.如权利要求1所述的一种旋转加速度计重力梯度仪角运动误差补偿装置，其特征在于：所述角运动检测模块包括角速率传感器和低通滤波器，所述角速率传感器安装在重力梯度仪测量坐标系的x轴，y轴,z轴，测量重力梯度仪测量坐标系的角速度ω_x,ω_y,ω_z及角加速度ω_ax,ω_ay,ω_az；所述低通滤波器则滤除角速度、角加速度信号中的高频噪声。

3.如权利要求1所述的一种旋转加速度计重力梯度仪角运动误差补偿装置，其特征在于：所述参考信号产生模块包括重力梯度仪旋转圆盘轴编码器和信号发生器；所述重力梯度仪旋转圆盘轴编码器检测重力梯度仪圆盘旋转的相位角φ_t，所述信号发生器根据相位角φ_t，产生正交幅度调制载波sinφ_t，sin2φ_t，cosφ_t，cos2φ_t。

4.如权利要求1、2或3所述的一种旋转加速度计重力梯度仪角运动误差补偿装置，其特征在于：所述角运动误差传递系数处理模块包括角运动误差传递系数输入模块和角运动误传递差系数调节模块；所述角运动误差传递系数输入模块，输入角运动误差传递系数初值：所述角运动误差传递差系数调节模块，根据反馈的补偿后的重力梯度仪信号产生调节量，微调角运动误传递差系数；角运动误差传递系数处理模块具有两种工作模式，调节模式和非调节模式，当工作在调节模式时，实时调节角运动误差传递系数；当工作在非调节模式时，角运动误差传递系保持不变。

5.如权利要求1、2或3所述的一种旋转加速度计重力梯度仪角运动误差补偿装置，其特征在于：所述角运动误差补偿信号产生模块具有三种工作模式：非补偿模式，正常模式，标定模式；非补偿模式下，产生t时刻的总的角运动误差补偿信号C_A(t)为：

C_A(t)＝0；

在正常模式下，产生t时刻的总的角运动误差补偿信号C_A(t)为：

在标定模式下，产生t时刻的总的角运动误差补偿信号C_A(t)为：

式中sin2φ_t,cos2φ_t,sinφ_t,cosφ_t为t时刻输入角运动误差补偿信号产生模块的正交幅度调制载波；表示t时刻输入角运动误差补偿信号产生模块的角运动误差传递系数；ω_x(t),ω_y(t),ω_z(t),ω_ax(t),ω_ay(t),ω_az(t)表示t时刻输入角运动误差补偿信号产生模块的角运动信号。