误差系数标定算法:
1.单个加速度计测量模型:
10iopopaEkkakaka (1)
a—加速度计输出指示值:g。iapaoa—沿加速度计输入轴,摆轴,输出轴向作用的加速度分量: g。E—加速度计的输出:一般为V或者mA。0k—加速度计偏值:g。1k—刻度因素:Vg或者mAg。ok,pk—输出轴,摆轴灵敏度系数:无量纲。
2.非质心处的加速度计输出模型:
[()]iTiaArr (2)
[()]oToaArr (3)
[()]pTpaArr (4)
其中,[()]Arr代表位置r处的加速度值,i,o,p分别为加速度计的敏感轴,输出轴和摆轴的方向向量。
将(2)(3)(4)带入(1)式并令[()]TArrf,可得:
10iopopaEkkfkk (5)
当存在安装方位误差时,即:
iiil,oool,pppl (6)
其中,il为加速度计敏感轴的理论设计安装方向向量;i为加速度计敏感方向误差,其余两轴类似。
将(6)带入(5),整理可得:
10iiopoplolplopaEkkfkkkk
令 iiopoplolplopdkkkk,上式可变为:
10iillaEkkfd (7)
(7)式两边乘以刻度因子1k,得:110iillEkkfkd,令100Kkk,单位:V或者mA,代表等效零偏;1iisllkd,单位:Vg或者mAg,代表等效敏感方向向量。则上式可以变为: 0sEKf(8)
试验过程:在静基座条件下,将无陀螺惯导单元进行多位置翻转敏感重力加速度g,翻转位置如下所示:
位置1:无陀螺惯导单元x轴向沿着重力方向:00Tfg,测得的输出用1E表示。
位置2:无陀螺惯导单元x轴向逆着重力方向:00Tfg,测得的输出用2E表示。
位置3;无陀螺惯导单元y轴向沿着重力方向:00Tfg,测得的输出用3E表示。
位置4:无陀螺惯导单元y轴向逆着重力方向:00Tfg,测得的输出用4E表示。
位置5:无陀螺惯导单元z轴向沿着重力方向:00Tfg,测得的输出用5E表示。
位置6:无陀螺惯导单元z轴向逆着重力方向:00Tfg,测得的输出用6E表示。
将上述六个位置的量值带入(8),即可求出加速度计的误差系数计算公式为:
1234560222KEEEEEE;
1212200sxEEgEKgKEg
3434200syEEgEKgKEg
5656200syEEgEKgKEg
加速度计a:
5602aaakEE,5612aaakEEg,
15625622222aaaaaaakEEEgEEEg
35645632222aaaaaaakEEEgEEEg
加速度计b:
5602bbbkEE,5612bbbkEEg
15625622222bbbbbbbkEEEgEEEg
35645632222bbbbbbbkEEEgEEEg
加速度计c:
1202ccckEE ,1212ccckEEg
31241222222ccccccckEEEgEEEg
51261232222ccccccckEEEgEEEg
加速度计d:
1202dddkEE,1212dddkEEg
31241222222dddddddkEEEgEEEg
51261232222dddddddkEEEgEEEg
加速度计e:
3402eeekEE,3412eeekEEg
53463422222eeeeeeekEEEgEEEg
13423432222eeeeeeekEEEgEEEg
加速度计f:
3402fffkEE,3412fffkEEg
53463422222fffffffkEEEgEEEg
13423432222fffffffkEEEgEEEg bXbZbYcfadebo
图1 六加速度计配置图
误差补偿算法:
针对图1中的六加速度计构型方案:
1. 加速度计敏感方向沿着x轴方向,即:100010001TilTolTpl,带入(7)式,并整理得:101iiisxxoyypzzEkkfkfkf,
将上式写为: 0123sxxyzEkkfkfkf (8)
其中,100kkk,111ixkk,12ioykkk,13ipzkkk,分别为加速度计的等效零偏、等效刻度因子、等效横向耦合系数,单位:mA/g或者V/g。sxE代表敏感轴沿着x轴向的加速度计测量值,mA或者V。
同理可得加速度计敏感轴沿着y轴和z的等效输出模型:
0123syyzxEkkfkfkf (9)
0123szzxyEkkfkfkf (10)
根据(8)~(10),将图1中的六个加速度计分别带入后可得:
0123aaazaxayEkkfkfkf 0123bbbzbxbyEkkfkfkf
0123cccxcyczEkkfkfkf
0123dddxdydzEkkfkfkf
0123eeeyezexEkkfkfkf
0123fffyfzfxEkkfkfkf