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5.4.2 惯性仪表误差标定测试在线视频

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5.4.2 惯性仪表误差标定测试课程教案、知识点、字幕

大家好

这节课由我给大家讲

第5章

惯性仪表误差模型及标定第四节

惯性仪表误差的标定测试

主要解决如何进行惯性仪表

误差模型的标定测试

惯性仪器误差模型建立好后

必须通过试验

测试计算出模型中各系数

这称为惯性仪表的标定

在此基础上才能进行误差补偿

从误差模型可以看出

原则上

只要给定不同的比力或角速率输入

采集不同状态下的输出

再通过联立方程

就可解得各系数

惯性仪表静态误差系统标定

涉及的比力激励

可通过重力场试验进行

即以当地地球重力加速度g作为输入

惯性仪表动态误差系数标定

涉及的角速率的激励

可通过速率转台

角振动台提供

考虑到静态和动态误差系数标定

思路基本相同

且静态误差模型

使用较为普遍

因此

这里仅分析静态误差系数的标定测试

为了使测试及数据处理不至于过分复杂

在保证精度的前提下

根据实际工程应用

往往对数学误差模型加以简化

忽略其中次要的误差

得到的结果仍然是相当精确的

实验室条件下

对惯性仪表进行静态误差标定测试时

利用重力加速度作为输入

输入范围限于正负

一个重力加速度

测试时可通过改变

仪表输入轴相对重力加速度矢量的位置

以获得更多的输入信息

因此

在这种条件下

沿仪表各轴的比力分量就等于重力加速度分量

先分析陀螺仪静态误差系数标定

这里同样

以单自由度陀螺仪为例进行分析

以当地地理坐标系为基准

利用误差数学模型中每一项

与陀螺仪坐标系上重力加速度分量的关系

从而获得所需要的激励

在实验室状态下

忽略二次项系数

得到

单自由度陀螺仪简化的静态误差模型

通常可采用

八位置方法标定出陀螺仪的零次项和一次项

位置设置如图所示

这里需要注意

陀螺实际输出中

包含敏感轴向输入角速度

位置标定时必须考虑地球自转角速度

这样可建立起八个方程

显然

可解得陀螺仪的四个误差系数

当然

为了保证精度

可采用对称互消的方法

利用多个位置

来求解静态误差系数

注意

陀螺仪标定时

涉及到标度因数

陀螺仪的标度因数

是陀螺仪输出量与输入角速率的比例

是一个非常重要的参数

通常采用速率标定方法进行标定

由速率转台提供多组角速度激励

采用最小二乘法拟合方法

求得标度因数

我们再来分析

加速度计静态误差系数的标定

加速度计静态误差系数的标定位置设定

根据模型的选择和标定精度要求来定

通常采用二位置标定和六位置标定

二位置标定一般用于平台惯导系统上

加速度计的静态误差模型只考虑

零次项和一次项系数

从解方程角度

显然

只需建立两个位置的方程

即可求解

实际中

采用二位置标定方法

使加速度计输入轴

正置和倒置

即可得到两个最大的激励状态方程

从而解得零次项和一次项误差系数

六位置标定一般用于捷联式惯导系统中

其误差模型可简化为如下公式

他的标定方法与前面

陀螺仪的位置标定方法类似

通过六个位置激励

可得出其误差项

然后解算获得误差系数

但需要注意

利用对称互相方法减小不确定误差

标定还涉及到数据的处理

为了减小测试误差

惯性仪表的标定测试

采用多次测试取平均值的方法

进行处理

误差测量结果是服从正态分布的

由数理统计可知

如果其均值为m

标准差为σ

其每次标定值量落在区间

m-2.7σm到m+2.7σ区间上的概率为99.3%

即落入以m为中心

2.7σ为半径的区间内

几乎是必然事件

如果未落入该区间

说明存在异常事件

需要进行相应的处理

上述为本节课内容

谢谢

惯性导航原理课程列表：

第一章概述

-1.1惯性导航基本概念

--1.1.1 知识导授

--1.1.2 惯性导航基本概念

--1.1.3 小节测试

-1.2惯性导航技术发展史

--1.2 知识导授

--1.2.1 惯性导航技术发展史（一）

--1.2.2 惯性导航技术发展史（二）

--1.2.3 小节测试

-1.3惯性导航常用坐标系

--1.3 知识导授

--1.3.1 惯性坐标系与地球坐标系

--1.3.1 小节测试

--1.3.2 地理坐标系

--1.3.2 小节测试

--1.3.3 弹体坐标系与发射坐标系

--1.3.3 小节测试

-第一章讨论

第二章陀螺仪基本理论

-2.1陀螺仪的定义及分类

--2.1.1 知识导授

--2.1.2 陀螺仪定义及分类

--2.1.3 小节测试

-2.2刚体转子陀螺仪的基本特性

--2.2 知识导授

--2.2.1 二自由度陀螺仪基本特性

--2.2.2 单自由度陀螺仪基本特性

--2.2.3 小节测试

-2.3陀螺仪运动方程的建立

--2.3 知识导授

--2.3.1 动静法

--2.3.1 小节测试

--2.3.2 二自由度陀螺仪运动方程

--2.3.2 小节测试

--2.3.3 单自由度陀螺仪运动方程

--2.3.3 小节测试

-2.4陀螺仪运动特性分析

--2.4 知识导授

--2.4.1 二自由度陀螺仪运动特性分析

--2.4.1 小节测试

--2.4.2 单自由度陀螺仪运动特性分析

--2.4.2 小节测试

-第二章主观题

-第二章讨论

第三章惯性仪表陀螺仪

-3.1三浮陀螺仪

--3.1.1 知识导授

--3.1.2 三浮陀螺仪

--3.1.3 小节测试

-3.2静电陀螺仪

--3.2.1 知识导授

--3.2.2 静电陀螺仪

--3.2.3 小节测试

-3.3动力调谐陀螺仪

--3.3.1 知识导授

--3.3.2 动力调谐陀螺仪

--3.3.3 小节测试

-3.4光学陀螺仪

--3.4 知识导授

--3.4.1 sagnace效应

--3.4.1 小节测试

--3.4.2 光纤陀螺仪

--3.4.2 小节测试

--3.4.3 激光陀螺仪

--3.4.3 小节测试

-3.5振动陀螺仪

--3.5.1 知识导授

--3.5.2 振动陀螺仪

--3.5.3 小节测试

-3.6 原子陀螺仪

--3.6.1 知识导授

--3.6.2 原子陀螺仪

--3.6.3 小节测试

-第三章主观题

-第三章讨论

第四章惯性仪表加速度计

-4.1加速度计的测量原理

--4.1.1 知识导授

--4.1.2 加速度计的基本原理

--4.1.3 小节测试

--4.1.4 比力方程

--4.1.5 小节测试

-4.2石英挠性摆式加速度计

--4.2.1 知识导授

--4.2.2 石英挠性摆式加速度计

--4.2.3 小节测试

-4.3陀螺积分加速度计

--4.3.1 知识导授

--4.3.2 陀螺积分加速度计

--4.3.3 小节测试

-第四章主观题

-第四章讨论

思政讨论

-思政讨论题

第五章惯性仪表误差模型及标定

-5.1基本概念

--5.1.1 知识导授

--5.1.2 基本概念

--5.1.3 小节测试

-5.2陀螺仪静态误差模型

--5.2.1 知识导授

--5.2.2 陀螺仪静态误差模型

--5.2.3 小节测试

-5.3加速度计静态误差模型

--5.3.1 知识导授

--5.3.2 加速度计静态误差模型

--5.3.3 小节测试

-5.4惯性仪表误差标定测试

--5.4.1 知识导授

--5.4.2 惯性仪表误差标定测试

--5.4.3 小节测试

-第五章主观题

第六章平台式惯导系统

-6.1陀螺稳定平台功能、组成

--6.1.1 知识导授

--6.1.2 陀螺稳定平台功能组成

--6.1.3 小节测试

-6.2陀螺稳定平台工作原理

--6.2.1知识导授

--6.2.2 陀螺稳定平台工作原理

--6.2.3 小节测试

-6.3陀螺稳定平台性能分析

--6.3.1 知识导授

--6.3.2 陀螺稳定平台性能分析

--6.3.3 小节测试

-6.4平台式惯导系统导航原理

--6.4 知识导授

--6.4.1 解析式平台系统

--6.4.1 小节测试

--6.4.2半解析式平台系统

--6.4.2小节测试

-第六章主观题

第七章捷联式惯导系统

-7.1捷联式惯导系统工作原理

--7.1.1 知识导授

--7.1.2 捷联式惯导系统工作原理

--7.1.3 小节测试

-7.2 四元数及坐标转换

--7.2.1 知识导授

--7.2.2 四元数及坐标转换

--7.2.3 小节测试

-7.3捷联式惯导系统导航参数解算

--7.3.1 知识导授

--7.3.2 捷联惯导系统导航参数解算

--7.3.3 小节测试

-第七章主观题

-第七章讨论

5.4.2 惯性仪表误差标定测试笔记与讨论

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