[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

摘要

本发明公开了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，在惯性稳定平台系统处于静基座的状态下，平台台体相对于惯性空间实现6个正交位置，通过对加速度计组合的数据进行处理后可标定和分离出15个误差系数，并经过误差补偿后可显著减小拟合残差。相比其他误差系数的标定方法，本发明完成了惯性稳定平台系统三个坐标轴加速度计的误差系数标定和补偿，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

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，其特征在于包括以下步骤：(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：$\left[\begin{array}{c}{A}_x\\ A_y\\ A_z\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{K}_{0x}\\ K_{0y}\\ K_{0z}\end{array}\right]+\left[\begin{array}{ccc}{K}_{ax}& 0& 0\\ 0& K_{ay}& 0\\ 0& 0& K_{az}\end{array}\right]\left[\begin{array}{ccc}1+{\mathrm{\δK}}_{ax}^{\′}sign\left(a_x\right)& E_{xy}& E_{xz}\\ E_{yx}& 1+{\mathrm{\δK}}_{ay}^{\′}sign\left(a_y\right)& E_{yz}\\ E_{zx}& E_{zy}& 1+{\mathrm{\δK}}_{az}^{\′}sign\left(a_z\right)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{a}_x\\ a_y\\ a_z\end{array}\right];$其中，所述误差系数包括：X、Y、Z轴的标度因数K_ax、K_ay、K_az；X、Y、Z轴的零值偏差K_0x、K_0y、K_0z；Y轴相对于X轴的安装误差角E_xy；Z轴相对于X轴的安装误差角E_xz；X轴相对于Y轴的安装误差角E_yx；Z轴相对于Y轴的安装误差角E_yz；X轴相对于Z轴的安装误差角E_zx；Y轴相对于Z轴的安装误差角E_zy；X、Y、Z轴的标度因数不对称性相对误差δK'_ax、δK'_ay、δK'_az；(4)、将步骤(3)计算得到的误差系数反馈到惯性稳定平台系统加速度计组合误差补偿模型中，对各加速度计的测量数据进行补偿计算，得到惯性稳定平台系统在X、Y、Z轴向视加速度分量a_x、a_y、a_z。