[发明专利]一种惯性仪表性能地面测试系统效能分析方法

说明书

本发明提供了一种惯性仪表性能地面测试系统效能分析方法，属于一种惯性仪表性能地面测试系统效能分析方法技术领域。本发明通过选择相似元，根据误差激励需求，拆分成角度激励、速度激励、加速度激励、振动激励、温度激励、湿度激励、磁场激励和电场激励，将分系统与实际情况的相似程度作为相似元；然后确定相似元的值，确定权系数然后计算仿真系统的相似度。本发明提供的评估方法原理清晰、计算简单，具有比较广泛的适用范围，可以为其他仿真系统的效能分析提供参考借鉴。

技术领域

本发明涉及一种惯性仪表性能地面测试系统效能分析方法，属于惯性测试技 术领域。

背景技术

惯性仪表可以不依赖于GPS、北斗等实现自主导航定位，在航空、航天、 航海、舰艇等领域有着广泛的应用，关系国计民生。惯性仪表包含光、机、 电、液、气、磁等多种高精密元件，在实际系统中工作时除了要承受过载、振 动、冲击等作用，还将受到温度场、压力场、电场、磁场和重力场等环境扰动 因素的影响，其误差形成机理十分复杂。惯性仪表的性能指标是空间和时间的 函数，研究惯性仪表的稳定性、重复性的机理显得非常重要。如果没有先进的 测试技术体系作为基础支撑，就不可能深刻地认识和理解惯性仪表误差的产生机理，无法准确、客观、全面地评估仪表的性能，难以对仪表的研制、生产和 使用提供切实可行的指导。

因此惯性仪表的地面测试在其研制、使用过程中的作用显得格外重要，而 地面仿真测试的一个关键问题是，如何确定地面仿真试验效能，也就是地面测 试结果在多大程度上说明惯性仪表在实际运行中的情况，也称为“天地一致 性”验证问题。

王常虹等在《惯性仪表测试技术的发展现状与趋势》(《导航与控制》，2017 年16卷，第4期，90-93页)分析了惯性仪表测试技术的囯内外发展现状，讨论了 几种典型的试验方法及存在的问题，但其中提及的方法及相关论文中并没有给 出测试效能分析的方法。

王世明在其论文“基于离心机的惯性仪表测试方法研究与误差分析”(哈尔 滨工业大学博士学位论文，2014年)中进行了惯性仪表的标定方法研究，包括陀 螺加速度计，石英加速度计(含惯性组合中的加速度计)以及单自由度陀螺仪等 的高阶项误差模型系数的标定方法，并分析各离心机误差对于误差模型系数标 定精度的影响，目的是提高惯导系统的精度，但其中没有设计测试效能的分 析。

通过查阅文献，并没有查到关于惯性仪表测试设备或方法的效能分析的相 关文献。本发明的目的为提出一种惯性仪表地面测试系统效能分析方法，根据 仿真系统可信度理论，研究角度激励、速度激励、加速度激励、温度激励、湿 度激励、振动激励、磁场激励、电场激励等子激励系统的可信度，综合计算得 到惯性仪表仿真测试系统的整体可信度，对惯性仪表地面仿真测试系统的效能 进行评估。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种惯性仪 表性能地面测试系统效能分析方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种惯性仪表性能地面测试系统效能分析方法，包括以下步骤：

步骤一：选择相似元

根据惯性仪表测试中的误差激励需求，拆分成角度激励、速度激励、加速度 激励、振动激励、温度激励、湿度激励、磁场激励和电场激励的子激励系统的可 信度，评价地面仿真系统与实际运行状况的相似度，通过上述分系统与实际运行 工作情况的相似程度来确定，所以选择上述分系统与实际情况的相似程度作为相 似元；

步骤二：确定相似元的值

确定每个分系统，即角度激励、速度激励、加速度激励、振动激励、温度激 励、湿度激励、磁场激励和电场激励的相似元的值：

步骤三：确定权系数

根据系统各相似元对测试结果的影响程度分析，采用基于专家咨询法的各相 似元的权重确定方法，