加速度计的多位置标定精度分析与比较

在阐述加速度计组件的多位置标定方法原理的基础上,对转台误差进行了分析和建模,推导了误差的传播途径,理论分析了转台误差对多位置标定精度的影响。分析结果表明:转台外框的非正交误差主要对12位置和24位置标定精度产生影响,不水平误差主要对6位置标定精度产生影响,中框的非正交误差及转台坐标系与标定坐标系不重合误差对每种多位置标定方法的精度都存在影响,影响量级为误差量级大小。最后通过仿真验证了结论。     

无人地面平台多传感器的联合外标定方法

针对现有的传感器标定方法的不足,提出一种采用3D标定物的无人地面平台多传感器联合外标定方法。在参考和借鉴国内外学者的智能移动机器人传感器标定研究成果的基础上,建立了无人地面平台和多传感器坐标系;并从3D标定物、多层激光测距仪的外标定、多层激光测距仪和CCD摄像机的联合外标定、坐标系之间的齐次变换和L-M非线性最优算法等几个方面论述多传感器的外标定方法和步骤;对标定结果进行了验证和误差分析。现该方法已经成功应用于中型无人地面平台项目。应用结果表明:该方法能修正各传感器的安装位姿误差,保证标定后的各传感器的测量精度和目标(障碍物)在平台坐标系的一致性。     

弹道导弹加表逐次通电误差分析和修正

加速度计误差在很大程度上决定了导弹的落点误差,对加速度计标定系数进行误差分离和补偿可以有效提高导航精度.在分析加速度计误差传播模型基础上,利用导弹特殊时刻的相关信息,对加速度计K0x和K1x项误差进行分离和补偿.仿真计算表明,这是一种很有效的修正方法,可以有效提高导弹的落点精度.     

惯性平台系统误差的自补偿

提高惯性平台使用精度的途径之一是和计算机实时补偿平台误差的系统分量。首先介绍了仪表和平台误差模型，重点讨论如何从３个含有测量误差，安装误差和基准漂移误差的加速度计输出信号中，分离出载体飞行加速沿制导坐标系三轴的分量。对由于惯性基准的漂移而上起的载体姿态角的测量误差也进行了分析。     

加速度计动态误差系数在三轴转台上标定的仿真

加速度计动态误差系数通过动态误差数学模型和三轴转台模型一次性标定。在三轴转台的三个轴上同时施加恒定角速率,激励出加速度计动态误差项。利用MATLAB进行标定仿真试验,包括设置参数、谐波分析及标定误差系数仿真。     

单轴旋转捷联惯性导航系统加速度计尺寸误差标定方法

加速度计尺寸误差在载体角运动情况下,会造成捷联惯性导航系统导航解算误差,这在单轴旋转捷联惯性导航系统中尤为显著。为提高导航精度,提出一种新的加速度计尺寸误差标定方法。通过分析单轴旋转调制下尺寸误差的作用机理,建立导航误差与尺寸误差的数学模型;为进一步提高标定效果,引入加速度计等效误差作为扩展观测量,利用可观测性分析方法设计具体的标定路径,通过滤波获取尺寸误差参数。仿真和实验结果表明,相比仅以速度误差为观测量的方法,该方法可以实现对加速度计尺寸误差的更高精度快速标定,导航速度解算误差可降低约50%.     

基于重力矢量模的MEMS加速度计无依托标定法

针对MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)加速度计零位偏差重复性等问题,提出了一种基于重力矢量模的无依托静态现场标定方法。建立加速度计误差模型并线性化,以静止状态下加速度计输出重力矢量模不变为约束条件,利用最小二乘方法标定标度因数和零位偏差。在随机噪声强度1mg的条件下,该方法能有效标定零位偏差和标度因数,零位偏差标定精度优于0.1mg。并开展了基于MEMS惯组的实测数据试验,该方法零位偏差的标定精度优于0.1mg。相比传统的转台标定方法,该方法无需依托转台等精密仪器,且能有效解决因零位偏差重复性造成的线下标定精度低等问题,现场性好,在MEMS加速度计标定应用中具有良好工程应用价值。     

加速度计动态误差系数一次性标定的仿真研究

在建立加速度计动态误差数学模型的基础上,结合三轴转台模型及测试原理,一次性标定出加速度计动态误差系数,避免了使用角振动台来标定与角加速度有关的误差系数,简化了标定过程,缩短了标定试验时间.最后,利用MATLAB软件进行了仿真试验.     

石英加速度计二次项误差系数显著性分析

在捷联系统中广泛使用的石英加速度计误差模型大多采用的是低阶误差模型,为进一步提高加速度计测量精度,需要完善石英加速度计的误差模型,在模型中引入高阶项系数。针对石英加速度计的二阶模型,分别采用试验室静态标定和3km火箭撬动态标定两种试验方法对其进行了误差标定试验,并对标定出的误差模型进行显著性分析,结果显示对于二次项系数,火箭撬动态标定的结果显著,而静态标定结果不显著。从而证明火箭撬试验对于分离误差模型高阶项系数的优越性。     

基于高阶卡尔曼滤波的激光捷联惯导系统级标定方法

随着激光捷联惯导系统的不断发展,系统对于误差标定的精度要求也在不断提高。在现有系统级标定算法的基础上,全面考虑了惯性器件零偏、安装误差角、标度因数误差、加速度计二次项、内杆臂等误差,并在计算速度和位置误差观测量时考虑了外杆臂误差,提高了激光捷联惯导系统误差模型的准确性,并基于此设计了一种基于高阶卡尔曼滤波算法的系统级标定方法。通过实验验证表明,与分立式标定方法相比,所提出的系统级标定方法具有更高的标定精度,能够满足高精度激光捷联惯导系统的标定需求。