基于迭代计算的加速度计标定方法

Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｔ ｒ ｉ ａ ｘ ｉ ａ ｌ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ｏ ｍｅ ｅ ｒ ｍａ ｔ ｈ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ，ａ ｎ ｅ ｗ ｔ ｒ ｉ ａ ｘ ｉ ａ ｌ ａ ｃ ｅ ｅ ｌ ｅ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｃ ａ ｌ ｌ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ — ｏ ｄ ｉ ｓ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ．Ｗ ｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｓ ａ ｆ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｙ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｏ ｆ ｅ ａ ｃ ｈ ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｉ ｎ ｔ ｙ ａ ｘ ｌ ｅ ｉ ｓ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｔ ｏ ｉ ｔ ｓ ｌ ｏ ｃ ａ ｌ ｇ ｒ ａ ｕ ｔ ｙ ．Ｃｏ ｌ ｉ ｂ ｒ ａ — ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｑ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｓ ｅ ｔ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｓ ｏ ｆ ｓ ｉ ｘ ｄ ｅ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｙ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ．Ｉ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ Ｏ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｅ
烟台 ２ ６ ４ ０ ０ １ ） （ 海军航空工程学 院控制工程 系 摘 要
在 建立三轴加速度计数学模 型的基础 上 ， 提 出了一种新 的三轴 加速 度计 的标 定算法 。加速度 计在静 止状态
下， 各 敏感轴分量 的模值 等于当地重力加速度 的数值 。通过六个 不同静态位置加速度计 的输 出建立标定方程 。采用迭代算 法对加速度计 的标 度因子和零偏进行解算 。仿 真结果表明 ， 算法 能够 有效标定 出加速 度计误差参数 ， 并 且对较大偏 差的初 值 同样适用 ， 且迭代过程 收敛 迅速 ， 计算 量小 ， 非线性适应性较 强 ， 能够拓展标定算法 的应 用范围。 关键词 加 速度计 ； 标定； 迭代法 ；参数估计
ｇ ａ ｉ ｎ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｂ ｉ ａ ｓ ．Ｔｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｌ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｃ ａ ｎ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ａ ｅ — ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ，ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ｉ ｎ ｅ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ａ ｌ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｏ ｆ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｄ ｅ ｖ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｉ ｔ ｈ ａ ｓ ａ ｄ ｕ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ，ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｓ ｍａ ｌ ｌ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
ＤＡＩ Ｓ ｈ ａ ｏ ｗｕ Ｗ ＡＮ Ｌｏ ｎ ｇ ＸＵ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ ｈ ｏ ｎ ｇ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｄ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，Ｎａ ｖ ａ ｌ Ａｅ ｒ ｏ ｎ ａ ｕ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍｙ ，Ｙａ ｎ ｔ ａ ｉ ２ ６ ４ ０ ０ １ ）
Ｃｌ ａ ｓ ｓ Ｎｕ ｍｂ ｅ ｒ ＴＪ ７ ６ ５ ． ４
１ 引言
捷联 陨组标定是进行 惯性导航 的前提 ， 标定 的好
置相对于转 台的角度 必须精确测 量 ， 一般依靠转 台或 其 他高精度 的外 部设 备得 到 角度 的量测 值 。标定 环 境要求较 高 ， 在外场环境 中难 以实现。本文提 出一种 新 的加速度标定计算 方法 ， 计算过程 简洁精度 高 。标
总第 ２ ３ ５ 期 ２ ０ １ ４年第 １ 期
舰 船 电 子 工 程
Ｓ ｈ ｉ ｐ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ
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基 于 迭 代 计 算 的加 速 度 计 标 定 方 法
戴邵 武 万 龙 徐胜 红
ｗｏ ｒ ｋ，ｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ｇ ｎ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ａ ｄ ａ ｐ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ． Ｋｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄ ｓ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ，ｃ ａ ｌ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｉ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ，ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｔ Ｊ ７ ６ ５ ． ４ Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ １ ６ ７ ２ — ９ ７ ３ ０ ． ２ ０ １ ４ ． Ｏ １ ． ０ １ ８ 中 图分 类 号
Ａｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ Ｃａｌ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ Ｂａｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｉ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｃａ ｌ ｃ ｕｌ ａｔ ｉ ｏ ｎ