陀螺加速度計(jì)在精密離心機(jī)上的測(cè)試誤差分析.pdf

1、陀螺加速度計(jì)廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)略導(dǎo)彈制導(dǎo)中，其模型系數(shù)的標(biāo)定精度直接影響到導(dǎo)彈的導(dǎo)航精度，高精度的陀螺加速度計(jì)的高階非線性誤差模型系數(shù)通常要在精密離心機(jī)上進(jìn)行標(biāo)定。因此分析精密離心機(jī)本身誤差對(duì)陀螺加速度計(jì)模型系數(shù)標(biāo)定精度的影響有一定的理論意義和重要實(shí)用價(jià)值。
　　本文推導(dǎo)了在考慮陀螺加速度計(jì)內(nèi)外框架不垂直度情況下的誤差模型方程。誤差系數(shù)包括靜態(tài)誤差系數(shù)、動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)和混合誤差系數(shù)，他們均具有明確的物理意義，為進(jìn)一步改善加速度計(jì)的制造工藝

2、提供理論依據(jù)。
　　以齊次變換為工具，在考慮精密離心機(jī)各個(gè)環(huán)節(jié)的位姿誤差源的前提下，建立一系列坐標(biāo)系，推導(dǎo)了被測(cè)加速度計(jì)坐標(biāo)系在地理坐標(biāo)系下的齊次變換陣。根據(jù)陀螺加速度計(jì)可同時(shí)敏感輸入軸方向的比力和角速率特性，分別計(jì)算了陀螺加速度計(jì)在離心機(jī)上的比力輸入和角速率輸入，其中比力輸入包括諧波加速度、重力加速度分量和Coriolis加速度三個(gè)部分，為設(shè)計(jì)陀螺加速度計(jì)在精密離心機(jī)上的標(biāo)定方法和分析離心機(jī)誤差對(duì)模型系數(shù)的影響奠定了基礎(chǔ)。在給定

3、一定試驗(yàn)條件的情況下，分析了各個(gè)誤差源對(duì)陀螺加速度計(jì)輸出計(jì)算精度的影響。
　　為了保證陀螺加速度計(jì)在進(jìn)行離心機(jī)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)時(shí)，非線性項(xiàng)誤差模型系數(shù)標(biāo)定精度，在1g重力場(chǎng)中，對(duì)陀螺加速度計(jì)進(jìn)行了正倒置試驗(yàn)，準(zhǔn)確確定其零位偏置和標(biāo)度因子，為在精密離心機(jī)上標(biāo)定非線性系數(shù)打下了基礎(chǔ)；在1g重力場(chǎng)下，陀螺加速度計(jì)輸入軸隨方位軸12位置翻轉(zhuǎn)試驗(yàn)，辨識(shí)出其二次項(xiàng)模型系數(shù)，并對(duì)標(biāo)度因數(shù)進(jìn)行修正；在準(zhǔn)確地計(jì)算出了陀螺加速度計(jì)比力輸入以及標(biāo)定零位偏置和標(biāo)

4、度因子等的基礎(chǔ)上，給出了陀螺加速度計(jì)在帶有反轉(zhuǎn)平臺(tái)的離心機(jī)上的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法，采用最小二乘法，將含有離心機(jī)位姿誤差、Coriolis加速度的陀螺加表模型系數(shù)辨識(shí)出來(lái)，提高了模型系數(shù)的標(biāo)定精度；分別給出了陀螺加速度計(jì)二次項(xiàng)和三次項(xiàng)模型系數(shù)的辨識(shí)方法，最大限度的隔離了其他因素對(duì)其標(biāo)定精度的影響，為分析誤差源對(duì)加速度計(jì)標(biāo)定誤差的貢獻(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。
　　最后，以算例的形式，推導(dǎo)和計(jì)算陀螺加表在精密離心機(jī)上動(dòng)態(tài)試驗(yàn)中，離心機(jī)誤差、Corioli