【摘要】 本发明提供的是一种石英挠性加速度计测量组件的参数辨识标定方法。本发明的技术方案通过控制三轴位置速率转台到不同的位置来激励出石英挠性加速度计测量组件的静态误差，通过控制三轴位置速率转台以不同的速率转动激励出石英挠性加速度计测量组件的动态误差，并应用Kalman滤波器辨识出石英挠性加速度计测量组件的误差模型参数，最后利用所辨识的参数确定石英挠性加速度计测量组件的误差模型。本发明提供的技术方案对于提高石英挠性加速度计测量组件的标定精度，从而提高装配有石英挠性加速度计测量组件的捷联惯性导航系统的精度有着积极意义。 【专利类型】发明申请 【申请人】哈尔滨工程大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号1号楼哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室 【申请人地区】中国 【申请人城市】哈尔滨市 【申请人区县】南岗区 【申请号】CN200810064715.8 【申请日】2008-06-13 【申请年份】2008 【公开公告号】CN101290326A 【公开公告日】2008-10-22 【公开公告年份】2008 【授权公告号】CN101290326B 【授权公告日】2010-07-07 【授权公告年份】2010.0 【IPC分类号】G01P21/00; G01C25/00; G01C21/16; G01C21/10 【发明人】高伟; 奔粤阳; 周广涛; 徐博; 吴磊; 程建华; 陈世同; 于强; 高洪涛; 王罡 【主权项内容】1、一种石英挠性加速度计测量组件的参数辨识标定方法，其特征是： 步骤1：将配备石英挠性加速度计测量组件的捷联惯性导航系统放置于三轴位置速率转台上，石英挠性加速度计测量组件的X、Y、Z轴陀螺的主轴分别与转台的内、中、外框的自转轴平行，捷联惯性导航系统进行预热，然后采集陀螺仪和加速度计输出的数据； 步骤2：操作三轴位置速率转台使石英挠性加速度计测量组件的x轴指向地理东向，y轴指向地理北向，z轴指向地理天向，记录石英挠性加速度计测量组件的原始输出Nxb、Nyb和Nzb，以及三轴位置速率转台输出的姿态角：纵摇角θ、横摇角γ和航向角ψ； 以地理坐标系n系下的重力加速度[0，0，g]T作为外观测量，利用Kalman滤波器对石英挠性加速度计测量组件的误差模型中的静态误差系数：常值偏差bz、标度因数误差Sz、二次误差项dz进行参数辨识； 步骤3：操作三轴位置速率转台使石英挠性加速度计测量组件的x轴指向地理东向，y轴指向地理北向，z轴指向地理天向，以此作为初始位置，石英挠性加速度计测量组件的y轴始终朝北，绕y轴将石英挠性加速度计测量组件按正方向依次转动45度，连续转动7次，记录下每个位置上石英挠性加速度计测量组件的原始输出Nxb、Nyb和Nzb，以及三轴位置速率转台输出的姿态角：纵摇角θ、横摇角γ和航向角ψ； 以地理坐标系n系下的重力加速度为外观测量，利用Kalman滤波器对石英挠性加速度计测量组件的误差模型中的静态误差系数：安装误差τyz和τyx进行参数辨识； 步骤4：操作三轴位置速率转台使石英挠性加速度计测量组件的x轴指向地理东向，y轴指向地理北向，z轴指向地理天向，以此作为初始位置，石英挠性加速度计测量组件的y轴始终朝北，绕y轴将石英挠性加速度计测量组件按正方向匀速旋转， 以加速度计采样频率记录下石英挠性加速度计测量组件的原始输出Nxb、Nyb和Nzb，以及三轴位置速率转台输出的姿态角纵摇角θ、横摇角γ和航向角ψ和围绕三轴的旋转速率ωx、ωy、ωz， 以地理坐标系n系下的重力加速度为外观测量，利用Kalman滤波器对石英挠性加速度计测量组件的误差模型中的动态误差系数：尺寸效应误差rz进行参数辨识； 步骤5：操作三轴位置速率转台使石英挠性加速度计测量组件的x轴指向地理正南方向，y轴水平向下，z轴指向地理天向，记录石英挠性加速度计测量组件的原始输出Nxb、Nyb和Nzb，以及三轴位置速率转台输出的姿态角纵摇角θ、横摇角γ和航向角ψ， 以n系下的重力加速度为外观测量，利用Kalman滤波器对石英挠性加速度计测量组件的误差模型中的静态误差系数：常值偏差by、标度因数误差Sy、二次误差项dz进行参数辨识； 步骤6：操作三轴位置速率转台使石英挠性加速度计测量组件的x轴指向地理正南方向，y轴水平向下，z轴指向地理天向，以此作为初始位置，石英挠性加速度计测量组件的x轴始终朝南，绕x轴将石英挠性加速度计测量组件按正方向依次转动45度，连续转动7次，记录下每个位置上石英挠性加速度计测量组件的原始输出Nxb、Nyb和Nzb，以及三轴位置速率转台输出的姿态角纵摇角θ、横摇角γ和航向角ψ， 以n系下的重力加速度为外观测量，利用Kalman滤波器对石英挠性加速度计测量组件的误差模型中的静态误差系数：安装误差τxz和τxy进行参数辨识； 步骤7：操作三轴位置速率转台使石英挠性加速度计测量组件的x轴指向地理正南方向，y轴水平向下，z轴指向地理天向，以此作为初始位置，石英挠性加速度计测量组件的x轴始终朝南，绕x轴将石英挠性加速度计测量组件按正方向匀速旋转，旋转角速度设置为1.6度每秒， 以加速度计采样频率记录下石英挠性加速度计测量组件的原始输出Nxb、Nyb和Nzb，以及三轴位置速率转台输出的姿态角纵摇角θ、横摇角γ、航向角ψ和围绕三轴的旋转速率ωx、ωy、ωz， 以地理坐标系n系下的重力加速度为外观测量，利用Kalman滤波器对石英挠性加速度计测量组件的误差模型中的动态误差系数：尺寸效应误差ry进行参数辨识； 步骤8：操作三轴位置速率转台使石英挠性加速度计测量组件的x轴水平向下，y轴指向地理正西方向，z轴指向地理北向，记录石英挠性加速度计测量组件的原始输出Nxb、Nyb和Nzb，以及三轴位置速率转台输出的姿态角纵摇角θ、横摇角γ和航向角ψ， 以n系下的重力加速度为外观测量，利用Kalman滤波器对石英挠性加速度计测量组件的误差模型中的静态误差系数：常值偏差bx、标度因数误差Sx、二次误差项dx进行参数辨识； 步骤9：操作三轴位置速率转台使石英挠性加速度计测量组件的的x轴水平向下，y轴指向地理正西方向，z轴指向地理北向，以此作为初始位置，石英 挠性加速度计测量组件的z轴始终朝北，绕z轴将石英挠性加速度计测量组件按正方向依次转动45度，连续转动7次，记录下每个位置上石英挠性加速度计测量组件的原始输出Nxb、Nyb和Nzb，以及三轴位置速率转台输出的姿态角纵摇角θ、横摇角γ和航向角ψ， 以n系下的重力加速度为外观测量，利用Kalman滤波器对石英挠性加速度计测量组件的误差模型中的静态误差系数：安装误差τzx和τzy进行参数辨识； 步骤10：操作三轴位置速率转台使石英挠性加速度计测量组件的的x轴水平向下，y轴指向地理正西方向，z轴指向地理北向，以此作为初始位置，石英挠性加速度计测量组件的z轴始终朝北，绕z轴将石英挠性加速度计测量组件按正方向匀速旋转，旋转角速度设置为1.6度每秒， 以加速度计采样频率记录下石英挠性加速度计测量组件的原始输出Nxb、Nyb和Nzb，以及三轴位置速率转台输出的姿态角纵摇角θ、横摇角γ、航向角ψ和围绕三轴的旋转速率ωx、ωy、ωz， 以地理坐标系n系下的重力加速度为外观测量，利用Kalman滤波器对石英挠性加速度计测量组件的误差模型中的动态误差系数：尺寸效应误差rx进行参数辨识； 步骤11：将步骤2至步骤10中经过Kalman滤波器辨识得到的参数带入到石英挠性加速度计测量组件误差模型 式中下标x，y，z表示载体坐标系的三个轴，即加速度计测量组件的三个轴；δf表示石英挠性加速度计测量组件的实际输出；f表示石英挠性加速度计测量组件的理论输出；S表示加速度计测量组件的刻度因数；τ表示加速度计测量组件的安装误差；b表示加速度计测量组件的常值偏差；d表示加速度计测量组件的二次误差项；r表示加速度计测量组件的尺寸效应误差， 确定上述模型系数，按照式(1)建立起石英挠性加速度计测量组件误差模型，完成整个标定过程。 微信 【当前权利人】哈尔滨工程大学 【当前专利权人地址】黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号1号楼哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】12100000424006211L 【被引证次数】31 【被自引次数】5.0 【被他引次数】26.0 【家族被引证次数】32

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