[发明专利]一种基于K均值聚类的光纤惯组温度模型系数确定方法

摘要

本发明公开了一种基于K均值聚类的光纤惯组温度模型系数确定方法。针对光纤惯组温度模型系数一阶分段的情况，若分段数目确定，①首先根据相邻温度点确定的直线得到其斜率，②采用K均值聚类算法对所得斜率进行分类并确定其类别号，③根据类别号及分段数目得到全部的分段点组合，④通过拟合后的残差确定最佳分段点；若分段数目不确定，则分段数目按由1至最大可能数的顺序，采用上述①～④方法计算每种分段数目下的最佳分段点，直至满足残差要求后则不再进行后续计算。最后依据得到的最佳分段点拟合光纤惯组的温度模型系数。该方法采用K均值聚类算法自动查找最佳分段点，克服了手动分段的随机误差与重复操作，有效提高了产品温度模型系数的计算效率及其可靠性。 1

主权项

1.一种基于K均值聚类的光纤惯组温度模型系数确定方法，其中光纤惯组的标度因数或零位与温度的关系曲线的分段数目事先给定，其特征在于包括以下步骤：(1)为光纤惯组通电，采集光纤惯组加速度计和陀螺仪的输出以及温度，通过加速度计和陀螺仪的输出计算得到光纤惯组的标度因数和零位，根据光纤惯组的标度因数及温度关系建立光纤惯组标度因数温度模型，根据零位及温度关系建立光纤惯组零位温度模型，得到光纤惯组的标度因数与温度的关系曲线或零位与温度的关系曲线；(2)在光纤惯组的标度因数或零位与温度的关系曲线中，计算相邻两个温度点所确定的直线的斜率，并将得到的斜率按直线在关系曲线中的顺序进行编号；(3)利用K均值聚类算法，对步骤(2)得到的斜率按照给定的分段数目进行聚类计算，得到每个斜率的类别号，根据每个斜率的类别号和编号，得到可能的温度分段点，所述可能的温度分段点构成温度分段点数组；(4)根据得到的温度分段点数组和给定的分段数目，遍历各种分段情况，得到对应每种分段下的标度因数或零位组合Dg，其中每种分段情况对应一种温度分段点组合；(5)将每种分段下的标度因数或零位组合与对应的温度分段点进行一阶拟合，计算得到每种分段下光纤惯组标度因数温度模型或零位温度模型系数；(6)利用每种分段下光纤惯组标度因数温度模型或零位温度模型系数及温度点计算得到每种分段下的拟合值，进而得到每种分段下的拟合值与原始值的残差Dif；(7)根据步骤(6)得到的残差求取最小残差minDif，最小残差所对应的该组温度分段点即为最佳温度分段点组合，利用该组温度分段点及其所对应的标度因数或零位进行一阶拟合，得到的温度系数即为最佳的光纤惯组标度因数温度模型或零位温度模型系数。