[发明专利]一种加速度计组合动态安装偏差矩阵确定及补偿方法

权利要求书

1.一种加速度计组合动态安装偏差矩阵确定及补偿方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、建立惯性测量系统加速度计动态安装偏差矩阵误差测试系统：在离心机杆臂(2)的一侧末端安装一个反转平台(4)，惯性测量系统(3)安装在反转平台(4)上，另一侧安装配重(5)用于平衡反转平台和惯性测量系统的质量和，反转平台(4)转动时相对离心机杆臂(2)的转速与离心机杆臂(2)相对于地面的转速为相反数，即ω为离心机基座(1)的转速；

S2、进行加速度计动态安装偏差矩阵误差测试：驱动离心机杆臂(2)绕基座(1)高速转动形成向心加速度，该向心加速度为安装在离心机杆臂(2)上的惯性测量系统(3)的激励；

S3、根据离心机杆臂转动过程中的转动角度、角速度和角加速度，离心机杆臂的长度，地球重力加速度和地球转速，计算得到按采样时刻t_k，k＝1,2,…,N排列的反转平台(4)无安装偏差时，惯性测量系统本体坐标系三轴视加速度输出值矩阵：

S4、测量出的惯性测量系统三轴加速度计组合实际的视加速度输出值按时间序列t_k，k＝1,2,…,N排列的矩阵为：

式中，f_bx,k、f_by,k、f_bz,k为采样时刻t_k惯性测量系统(3)加速度计组合实际输出值；

S5、比较反转平台(4)无安装偏差时的惯性测量系统本体坐标系三轴视加速度输出值矩阵与惯性测量系统三轴加速度计组合实际的视加速度输出值按时间序列t_k，k＝1,2,…,N排列的矩阵，采用最小二乘法求解惯性测量系统(3)相对于反转平台(4)的动态安装偏差矩阵；

S6、根据步骤S5计算的惯性测量系统(3)相对于反转平台(4)的动态安装偏差矩阵，进行三轴加速度计组合的误差补偿，实现高精度的加速度计输出。

2.根据权利要求1所述的一种加速度计组合动态安装偏差矩阵确定及补偿方法，其特征在于：

离心机基座(1)坐标系与东北天地理坐标系Ox_ey_ez_e重合，其中，Ox_e指东、Oy_e指北、Oz_e指天，三者满足右手坐标系；

离心机杆臂(2)坐标系为Ox_py_pz_p，其中，Ox_p与杆臂重合并指向外、Oy_p与杆臂垂直并处于水平面内、Oz_p指天，三者满足右手坐标系；

反转平台(4)坐标系为Qx_qy_qz_q，其中，Ox_q与Oy_q处于水平面内、Oz_q指天，三者满足右手坐标系；

惯性测量系统(3)坐标系为Qx_by_bz_b，该坐标系与反转平台(4)坐标系Qx_qy_qz_q坐标轴方向相同。

3.根据权利要求1所述的一种加速度计组合动态安装偏差矩阵确定及补偿方法，其特征在于所述步骤S3的具体实现为：

S3.1、测量得到每个采样时刻t_k离心机杆臂(2)相对于基座(1)的转动角度φ_k；

S3.2、计算得到每个采样时刻t_k离心机杆臂(2)相对于基座(1)转动时的角速度ω_k和角加速度α_k；

S3.3、根据离心机杆臂转动过程中的转动角度、角速度和角加速度，杆臂的长度，地球重力加速度和地球转速，计算惯性测量系统(3)相对于反转平台(4)无安装偏差时加速度计组合惯性测量系统本体坐标系三轴视加速度理论输出值；

S3.4、将步骤S3.3计算得到的每个采样时刻t_k对应的反转平台(4)无安装偏差时的惯性测量系统本体坐标系三轴视加速度输出值按列排列，得到反转平台(4)无安装偏差时的惯性测量系统本体坐标系三轴视加速度输出值矩阵F。