[发明专利]一种加速度计的重力场动态校准方法

说明书

本发明公开的一种加速度计的重力场动态校准方法，属于加速度计的动态校准方法领域。本发明实现方法为：安装加速度计，使加速度计输入轴平行于工作面，且检测质量质心与旋转轴的中心重合。确定旋转轴的初始零位角。建立基于加速度计重力场动态校准装置的动态加速度模型。选定用于加速度计重力场动态校准的加速度幅值点。分别复现加速度幅值最大值和最小值，通过校准获得零频时的灵敏度。确定频率点，进行重力场动态校准，得到频率点的灵敏度比值、相位差。将所有频率点的灵敏度比值、相位差，分别拟合获得幅频特性曲线、相频特性曲线。根据所述拟合曲线在加速度计的动态测量中进行修正，从而提高动态加速度的测量精度。

技术领域

本发明涉及一种加速度计的重力场动态校准方法，属于加速度计的动态校准方法领域。

背景技术

加速度计是用来测量物体运动线加速度的一种传感器。加速度计的重力场动态校准，是在基于重力场产生的最大为1g(g为重力加速度，1g＝9.8m/s²)的加速度激励下，对(10^-4～9.8)m/s²的微小g值加速度计进行幅频特性、相频特性等的动态校准。微小g值加速度计主要应用于空间运载体的惯导系统、飞控系统、健康监测系统等，用于测量运载体的线加速度。

加速度计在装配到空间运载体等应用对象前，必需对加速度计进行动态校准以获得其幅频特性、相频特性等动态性能参数，并将校准获得的动态性能参数用于加速度计测量结果的修正，从而提高加速度的动态测量精度。

目前加速度计的动态校准主要方法有振动台法、双离心机法等，这些方法复现的加速度幅值为大于1g的大g值(一般为1g～70g)，适合于进行1g以上的动态校准。这些方法不适合于空间运载体所用的小g值加速度计的动态校准。本发明提出的基于加速度计重力场动态校准装置的动态校准方法，可用于解决空间运载体等所采用的小g值加速度计的动态校准问题。

发明内容

本发明公开的一种加速度计的重力场动态校准方法要解决的技术问题是：提高小g值加速度计的动态测量精度，所述方法能够在1g的重力场下，采用加速度计重力场动态校准装置，复现幅值为(10^-4～9.8)m/s²、频率为0.01～30Hz的动态加速度作为加速度计的输入，通过校准获得加速度计的幅频特性、相频特性。将本发明校准结果用于对加速度计动态测量结果的修正，能够提高加速度计的动态测量精度。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明公开的一种加速度计的重力场动态校准方法为：安装加速度计，使加速度计输入轴平行于工作面，且检测质量质心与旋转轴的中心重合。确定旋转轴的初始零位角。建立基于加速度计重力场动态校准装置的动态加速度模型。选定用于加速度计重力场动态校准的加速度幅值点。分别复现加速度幅值最大值和最小值，通过校准获得零频时的灵敏度。确定频率点，进行重力场动态校准，得到频率点的灵敏度比值、相位差。将所有频率点的灵敏度比值、相位差，分别拟合获得幅频特性曲线、相频特性曲线。根据所述拟合曲线在加速度计的动态测量中进行修正，从而提高动态加速度的测量精度。

本发明公开的一种加速度计的重力场动态校准方法，包括如下步骤：

步骤一、安装加速度计，使加速度计输入轴平行于工作面，且检测质量质心与旋转轴的中心重合。

将待校准的加速度计安装在加速度计重力场动态校准装置旋转轴的工作面上，使得加速度计输入轴IA平行于工作面，并且待校准加速度计的检测质量质心与旋转轴的中心重合。

步骤二、确定旋转轴的初始零位角。

控制旋转轴旋转，使得加速度计输入轴IA方向与倾斜轴轴线方向平行，并定位在该角位置，则此时旋转轴处于初始零位角，设置旋转轴的角度数显表的显示值为0°。

步骤三、建立基于加速度计重力场动态校准装置的动态加速度模型。