陀螺加速度計在精密離心機上的測試誤差分析.pdf

1、陀螺加速度計廣泛應用于戰(zhàn)略導彈制導中，其模型系數(shù)的標定精度直接影響到導彈的導航精度，高精度的陀螺加速度計的高階非線性誤差模型系數(shù)通常要在精密離心機上進行標定。因此分析精密離心機本身誤差對陀螺加速度計模型系數(shù)標定精度的影響有一定的理論意義和重要實用價值。
　　本文推導了在考慮陀螺加速度計內外框架不垂直度情況下的誤差模型方程。誤差系數(shù)包括靜態(tài)誤差系數(shù)、動態(tài)誤差系數(shù)和混合誤差系數(shù)，他們均具有明確的物理意義，為進一步改善加速度計的制造工藝

2、提供理論依據(jù)。
　　以齊次變換為工具，在考慮精密離心機各個環(huán)節(jié)的位姿誤差源的前提下，建立一系列坐標系，推導了被測加速度計坐標系在地理坐標系下的齊次變換陣。根據(jù)陀螺加速度計可同時敏感輸入軸方向的比力和角速率特性，分別計算了陀螺加速度計在離心機上的比力輸入和角速率輸入，其中比力輸入包括諧波加速度、重力加速度分量和Coriolis加速度三個部分，為設計陀螺加速度計在精密離心機上的標定方法和分析離心機誤差對模型系數(shù)的影響奠定了基礎。在給定

3、一定試驗條件的情況下，分析了各個誤差源對陀螺加速度計輸出計算精度的影響。
　　為了保證陀螺加速度計在進行離心機動態(tài)試驗時，非線性項誤差模型系數(shù)標定精度，在1g重力場中，對陀螺加速度計進行了正倒置試驗，準確確定其零位偏置和標度因子，為在精密離心機上標定非線性系數(shù)打下了基礎；在1g重力場下，陀螺加速度計輸入軸隨方位軸12位置翻轉試驗，辨識出其二次項模型系數(shù)，并對標度因數(shù)進行修正；在準確地計算出了陀螺加速度計比力輸入以及標定零位偏置和標

4、度因子等的基礎上，給出了陀螺加速度計在帶有反轉平臺的離心機上的動態(tài)試驗方法，采用最小二乘法，將含有離心機位姿誤差、Coriolis加速度的陀螺加表模型系數(shù)辨識出來，提高了模型系數(shù)的標定精度；分別給出了陀螺加速度計二次項和三次項模型系數(shù)的辨識方法，最大限度的隔離了其他因素對其標定精度的影響，為分析誤差源對加速度計標定誤差的貢獻奠定了基礎。
　　最后，以算例的形式，推導和計算陀螺加表在精密離心機上動態(tài)試驗中，離心機誤差、Corioli