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MEMS加速度计校准方法的国内外研究现状(2)

时间:2018-05-19 15:48来源:毕业论文
同时对于MEMS加速度计非正交误差的校准,国防科技大学的刘云辉,王建东等人研制出了一种模型,其以微机械传感器为基础,用于惯性量测。此种用于量


       同时对于MEMS加速度计非正交误差的校准,国防科技大学的刘云辉,王建东等人研制出了一种模型,其以微机械传感器为基础,用于惯性量测。此种用于量测惯性的模型优点众多:研制经费较低,个体不大,耗功不多,能够在很多系统以及众多方面方便地得到运用。经过对此模块误差来源进行详细的分析之后,他们设计了一种误差模型,该模型基于MEMS三轴加速度计的非正交误差。而且他们实现了一种针对于此类加速度计的自动校正的算法,该算法基于牛顿迭代法的运用。通过实验的结果可知,其非正交误差、比例误差以及固定偏差通过此自动初始校正的算法都能够得到很好的补偿【9】。
此外,对于MEMS加速度计零点偏移误差的校准,北京自动化控制设备研究所第十一研究室的赖鹏、危志英等人也作了深入的研究,并提出了一种全新的校正方法。他们首先对MEMS加速度计此种误差给惯性导航系统的精度带来的影响进行全面而详细的分析,然后参照误差的可观性原理进行大量分析以及仿真以此来比较精准地预估出要想补偿MEMS加速度计的零点偏移误差需要的方位角的变化量,得出能够对惯性导航系统中微机械加速度计的零点偏移误差进行校准的方法。上述原理也即方位机动可以增加捷联惯性导航系统中加速度计零点偏移误差的可观性。此种方法便能够对MEMS加速度计的零点偏移误差进行校正即使不进行拆弹,而且也不需要转台。惯性导航系统在长期的使用稳定性以及增加惯性导航系统不能标量使用时间的现实需要之间存在着矛盾,但上述方案对缓和在目前状况下的此种矛盾非常有帮助,而且在工程上的意义非常重要。在文献【10】中还比较详细具体地介绍了工程的实现方案,而且分析、介绍了仿真以及试验的结果,最后展示了仿真和试验的曲线。
 最后,武汉理工大学自动化院的胡蝶提出了一种更具有创新性,精确度更高的自动校正方法。她在文献【11】中提出了两种不同的校正方法(即自动校正方法以及特殊单发法),并对它们进行了一个比较分析,最后她提出了以自动校正算法作为安装误差的校正方法。此种方法的长处为:不对周遭的环境以及温度作任何条件限制,同时可以提高微机械加速度计的精度。这种方法仅仅只要任意12个点的测量数据,就可以通过非线性寻优在很短时间之内解算出全部的12个参数,其包含各条轴的偏移误差、轴间误差以及刻度因子。同传统的6参数校准相比较,它对轴间误差和各个轴的刻度因子都进行了考虑。同时实验的结果显示:相对于传统的6参数校正方法,其测量误差小了一个数量级。
 与上述国内的校准方法相比,美国宇航局兰利研究中心的Robert C. Blanchard以及洛克希德科学工程公司的Kevin T. Larman 和 Christina D. Moats提出了一种基于加速度计飞行数据的飞行派生方法,利用地面标准系数和飞行派生标准因子分析航天飞机轨道器任务STS-35和STS-40的数据集。他们在STS-35和STS-40数据集里应用了地面校准和飞行校准两种方法,并进行了比较,发现使用飞行校验得到的结果在测量的预期水平内,而动态地面校准结果没有。例如在STS-35和STS-40中,当加速度水平已知为小于1.0μg的飞行期间,在应用地面校检后加速度水平被认为在-81μg和-355μg之间。尽管地面校准有显著改善,完满的结果在目前是不可能的。这可能是由于在 水平校准困难而在1.0g环境校准导致的普遍难题。这些分析结果表明,在飞行中低频,低加速度测量的校准方法是必需的。飞行校检方法圆满解决了在实验中遇到的问题【12】。 MEMS加速度计校准方法的国内外研究现状(2):http://www.751com.cn/yanjiu/lunwen_15928.html
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