[发明专利]一种基于重力场的加速度计标度因数非线性度测试方法

说明书

本发明涉及属于惯性传感技术领域，涉及一种基于重力场的加速度计标度因数非线性度测试方法；所述方法包括安装好加速度计后，旋转分度头或者多轴转台，将敏感轴分别以不同角度向左和向右倾斜，采集不同角度下加速度计的输出值；求平均值从而计算出在不同角度下加速度计的输出值；建立加速度计输入值与输出值关系的线性模型，将每个输入的加速度值和对应输出的加速度值通过线性回归法进行数据处理；找出最佳直线，采用最小二乘法求出加速度计的标度因数；计算出每个输入加速度的非线性度，选择最大的非线性度作为加速度计标度因数的非线性度。本发明将重力加速度作为加速度计的输入值，能够使得输入的加速度精度高，并消除了加速度计的安装误差。

技术领域

本发明涉及属于惯性传感技术领域，特别涉及一种基于重力场的加速度计标度因数非线性度测试方法。

背景技术

加速度计是测量线加速度的传感器，对于加速度计来说，一般都是灵敏度越高越好的，因为越灵敏，对周围环境发生的加速度的变化就越容易感受到，加速度变化大，很自然地，输出的电压的变化相应地也变大，这样测量就比较容易方便，而测量出来的数据也会比较精确的。而标度因数非线性度是加速度计测量精度的重要指标，标度因数通常用某一特定直线的斜率表示，该直线可以根据在整个输入范围内周期地改变输入量所得到的输入/输出数据，一般采用最小二乘法拟合求得。惯性导航系统中，有关标度因数包括陀螺仪标度因数、加速度计标度因数、力矩器标度因数、传感器标度因数、指令速率标度因数以及温度标度因数等。

通常采用离心机试验的方法来测试加速计标度因数非线性度。但是受离心机精度限制，对于1g(一个重力加速度)内的标度因数非线性度测试精度较低。

发明内容

基于现有技术存在的问题，本发明采用重力加速度作为加速度计输入，在1g范围内，可以精确计算出加速度计的输入。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案包括：

一种基于重力场的加速度计标度因数非线性度测试方法，所述方法包括：

将待测的加速度计固定安装在分度头或者多轴转台上，并使分度头或者多轴转台保持零输入状态，调整加速度计的X轴即敏感轴，使得敏感轴正向与重力方向相反；

旋转分度头或者多轴转台，使加速度计的敏感轴与其初始位置的夹角依次为不同角度；将敏感轴分别向左和向右倾斜，采集不同角度下向左和向右倾斜时加速度计的输出值；对某一角度下向左和向右倾斜时加速度计的输出值求平均值，从而计算出在不同角度下加速度计的输出值；

基于所计算出的不同角度下加速度计的输出值，建立出加速度计输入值与输出值关系的线性模型，将每个输入的加速度值和对应输出的加速度值通过线性回归法进行数据处理；找出最佳直线，采用最小二乘法求出加速度计的标度因数；

分别计算出加速度计的每个输出值与最佳直线的偏差值，以及加速度计最大输出值，从而计算出每个输入加速度的非线性度，并选择最大的非线性度作为加速度计标度因数的非线性度。

本发明的有益效果：

1、本发明将重力加速度作为加速度计的输入值，输入的加速度精度高于离心机输入加速度，可提高加速度计测试精度；

2、本发明采用左右偏转相同角度，采用均值求解的方式，消除了加速度计的安装误差对测试精度的影响。

附图说明

图1为本发明采用的一种基于重力场的加速度计标度因数非线性度测试方法流程图；

图2为本发明中加速度计的初始位置状态图；

图3为本发明中加速度计向左倾斜的位置状态图；

图4为本发明中加速度计向右倾斜的位置状态图。

具体实施方式