[发明专利]一种利用加速度计组合输出离散度进行精度评估的方法

摘要

一种利用加速度计组合输出离散度进行精度评估的方法，在选取惯性组合一次通电的测试位置后进行多组测试，并在建立误差模型后计算各误差系数和拟合残差，并统计出均值和无偏方差，之后，利用这些值计算出误差系数和各位置拟合残差的协方差矩阵。最后，利用协方差矩阵和加速度值可以得到加速度计组合输出离散度。本发明首次提出惯性仪表输出离散度与各项系数离散度的内在关系，从而能够准确评定惯性仪表的输出精度。

主权项

一种利用加速度计组合输出离散度进行精度评估的方法，其特征在于步骤如下：(1)在一次通电过程中，测量加速度计组合在m个位置点经过Δt秒后的输出脉冲个数，所述加速度计组合包括X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计，X轴、Y轴和Z轴符合右手规则，X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计在第i个位置点输出的脉冲个数分别为Axi、Ayi和Azi；其中i∈[1,m]；所述Δt大于等于10s；(2)对步骤(1)的每个位置点进行N组测量，分别建立X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计的误差模型，利用预设的三个加速度计的标度因数计算三个加速度计误差模型中的误差系数和拟合残差，并统计每个误差系数和拟合残差在N组测量中的平均值和无偏方差，所述误差系数包括加速度计零偏、标度因数相对误差、安装误差角和标度因数不对称相对误差；所述分别建立X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计的误差模型，具体为：加速度计组合X轴误差模型为：其中，Axp为X轴加速度计输出脉冲频率；Kax为X轴加速度计标度因数；k0x为X轴加速度计零偏；δkax为X轴加速度计标度因数相对误差；kyx、kzx分别为Y轴和Z轴相对于X轴的安装误差角；δKax为X轴加速度计标度因数不对称相对误差；ax、ay、az为加速度计组合X轴、Y轴和Z轴的惯性加速度分量；Δax为X轴加速度计测量误差；εx为X轴拟合残差；加速度计组合Y轴误差模型为：其中，Ayp为Y轴加速度计输出脉冲频率；Kay为Y轴加速度计标度因数；k0y为Y轴加速度计零偏；δkay为Y轴加速度计标度因数相对误差；kxy、kzy分别为X轴和Z轴相对于Y轴的安装误差角；δKay为Y轴加速度计标度因数不对称相对误差；Δay为Y轴加速度计测量误差；εy为Y轴拟合残差；加速度计组合Z轴误差模型为：其中，Azp为Z轴加速度计输出脉冲频率；Kaz为Z轴加速度计标度因数；k0z为Z轴加速度计零偏；δkaz为Z轴加速度计标度因数相对误差；kxz、kyz分别为X轴和Y轴相对于Z轴的安装误差角；δKaz为Z轴加速度计标度因数不对称相对误差；Δaz为Z轴加速度计测量误差；εz为Z轴拟合残差；(3)计算步骤(2)中得到的加速度计零偏、标度因数相对误差、安装误差角和标度因数不对称相对误差与每个位置的拟合残差之间的协方差矩阵；(4)根据步骤(1)中X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计在第i个位置点输出的脉冲个数和步骤(3)中计算得到的协方差矩阵，计算各位置加速度计组合输出脉冲个数的无偏方差估计值，即加速度计组合输出离散度；(5)利用步骤(4)中计算得到的输出离散度进行待检测系统的精度评估。