[发明专利]三轴矢量传感器与安装载体间安装误差的标定补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及矢量传感器的误差修正，具体是一种三轴矢量传感器与安装载体间安装误差(主要指安装角度误差)的标定补偿方法。

背景技术

随着现代科学技术的进步，许多军事、工业领域对测量精度的要求越来越高，所以简单、准确的仪器校准技术就显得至关重要。对于三轴矢量传感器来说，其测量结果的误差大小不仅与该三轴矢量传感器自身的静态误差(如：构成三轴矢量传感器的各单轴传感器的零偏误差、灵敏度误差、各单轴传感器间的安装误差等)有关，同时也同三轴矢量传感器与安装载体间的安装误差有关；而目前对三轴矢量传感器测量结果误差修正的研究方向皆集中在三轴矢量传感器自身的静态误差修正上，且对三轴矢量传感器静态误差修正的标定补偿技术也已比较成熟，经标定补偿后，能得到较高精确度的三轴矢量传感器测量数据。而忽视了对三轴矢量传感器与安装载体间安装误差的标定补偿，使三轴矢量传感器与安装载体间的安装误差成为了载体坐标系下导致三轴矢量传感器测量结果存在误差的主要原因。

发明内容

本发明为了标定补偿因三轴矢量传感器与安装载体间安装误差引起的三轴矢量传感器测量结果误差，提供了一种三轴矢量传感器与安装载体间安装误差的标定补偿方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：三轴矢量传感器与安装载体间安装误差的标定补偿方法，设载体坐标系(简称b系，即三轴矢量传感器安装载体的坐标系)下三轴矢量传感器测量参数的理论值为而三轴矢量传感器于本身测量坐标系(简称m系，即三轴矢量传感器三方向测量轴所在的坐标系)下的实测输出值为则有实测输出值S^m、理论值S^b的关系式：

S^m＝KS^b        (1-1)

即S^b＝K¹S^m    (1-2)

其中，K为安装误差系数矩阵，K^-1为修正系数矩阵-安装误差系数矩阵K的逆矩阵；

所述安装误差系数矩阵K由如下方法得到：

三轴矢量传感器的本身测量坐标系-m系能通过转动载体坐标系-b系得到，如图1所示，首先将载体坐标系-b系绕z_b轴转动ψ角，得到坐标系ox₁y₁z_b；然后将坐标系ox₁y₁z_b绕x₁轴转动θ角，得到坐标系ox₁y_mz₁；最后将坐标系ox₁y_mz₁绕y_m轴转动γ角，得到坐标系ox_my_mz_m，即三轴矢量传感器的本身测量坐标系-m系；

则有安装误差系数矩阵