申请/专利权人：西安航天三沃机电设备有限责任公司

申请日：2021-09-13

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN113945227B

主分类号：G01C25/00

分类号：G01C25/00;G01P21/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2022.02.08#实质审查的生效;2022.01.18#公开

摘要：本发明涉及测量领域，具体公开了一种基于离心台的惯性测量单元全量程加速度标校方法，第一步：静态三轴标校及解耦；第二步：离心台6方向扣零位归一；第三步：单轴全量程校准。本发明基于MATLAB平台进行了仿真计算，并使用自研的惯性测量单元在离心台上进行了试验验证。本发明可使产品的加速度计在全量程输出精度大大提升。

主权项：1.一种基于离心台的惯性测量单元全量程加速度标校方法，其特征在于包括以下步骤：第一步：静态24位置1G条件下的三轴加速度计解耦及标校，标校时：a.转动六面体使产品X轴朝上放置在水平平台上；b.打开检测软件，待产品稳定150s后，开始记录产品的输出数据，记录时间为30s，取得第一组数据；c.顺时针转动六面体90°，记录产品输出数据，记录时间为30s，取得第二组数据；d.顺时针转动六面体90°，记录产品输出数据，记录时间为30s，取得第三组数据；e.顺时针转动六面体90°，记录产品输出数据，记录时间为30s，取得第四组数据；f.翻动六面体式产品X轴朝下，重复步骤b～e；g.翻动六面体式产品Y轴朝上，重复步骤b～e；h.翻动六面体式产品Y轴朝下，重复步骤b～e；i.翻动六面体式产品Z轴朝上，重复步骤b～e；j.翻动六面体式产品Z轴朝下，重复步骤b～e；根据加速度计耦合误差分析，加速度计耦合误差模型如下：a＝F*A+D式1式中，F为加计交叉耦合误差及标度因数矩阵；D为加速度计零偏矩阵；A为解耦后的的X轴加计输出理论值，a为实测未解耦的X轴陀加计输出实测值；第二步：离心台6方向零位归一：X轴指向圆心将产品通过转接工装安装在离心台上，测试产品的X正向零位，X轴背向圆心安装在离心台上，测试产品的X负向零位，在进行下一步骤前，将后续测到的加速度值扣掉对应的零位，达到零位归一化，使得设备误差和安装误差不对标校结果造成影响，其余两个方向同理；具体补偿方法如下：X轴指向圆心将产品通过转接工装安装在离心台上，测试产品的X正向零位，命名为△X0+，转动离心台，获得1G离心加速度下的输出X1，则归一化后应当为X1-△X0+，同理可获得其他归一化后的离心加速度数据，命名为UX1；X轴背向圆心安装在离心台上，测试产品的X负向零位，命名为△X0-，转动离心台，获得-1G离心加速度下的输出X-1，则归一化后应当为X-1-△X0-，同理可获得其他归一化后的离心加速度数据，命名为UX2；Y轴指向圆心将产品通过转接工装安装在离心台上，测试产品的Y正向零位，命名为△Y0+，转动离心台，获得1G离心加速度下的输出Y1，则归一化后应当为Y1-△Y0+，同理可获得其他归一化后的离心加速度数据，命名为UY1；Y轴背向圆心安装在离心台上，测试产品的Y负向零位，命名为△Y0-，转动离心台，获得-1G离心加速度下的输出Y-1，则归一化后应当为Y-1-△Y0-，同理可获得其他归一化后的离心加速度数据，命名为UY2；Z轴指向圆心将产品通过转接工装安装在离心台上，测试产品的Z正向零位，命名为△Z0+，转动离心台，获得1G离心加速度下的输出Z1，则归一化后应当为Z1-△Z0+，同理可获得其他归一化后的离心加速度数据，命名为UZ1；Z轴背向圆心安装在离心台上，测试产品的Z负向零位，命名为△Z0-，转动离心台，获得-1G离心加速度下的输出Z-1，则归一化后应当为Z-1-△Z0-，同理可获得其他归一化后的离心加速度数据，命名为UZ2；第三步：单轴加速度计全量程校准：将归一化后的加速度数据分别进行三阶拟合，计算出三阶拟合参数，将参数代入，即可得到标定后校准后的高精度加速度数据，具体补偿方法如下：将第二步获得的数据UX1与UX2拼接成一个列向量UX，将UY1与UY2拼接成一个列向量UY，将UZ1与UZ2拼接成一个列向量UZ，将离心台输入命名为G；在MATLAB内使用polyfitUX,G,3命令获得三阶参数px，该参数为一个4*1的矩阵；在MATLAB内使用polyvalpx,UX即可获得仿真后的标定数据，验证无误后，即可将该参数写入嵌入式软件中，达到标定的目的；其余两轴标定方法同理。

全文数据：

权利要求：

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