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石英挠性加速度计参数估计与误差补偿研究

廖玲  
【摘要】:加速度计是用来感知载体所受加速度的惯性器件。在理想条件下,加速度计的输出与输入加速度成比例,但由于各种干扰因素的存在,难免会引起测量误差。其中,环境温度对其输出影响造成的误差不容忽略。本文主要对石英挠性加速度计的参数估计及静态温度补偿进行研究。加速度计的重力场测试是加速度计其他测试试验的基础,加速度计的低阶性能参数基本是通过重力场试验测得的。而且这些参数对提高加速度计的精度具有重要意义。因此,结合现有试验设备和试验条件,对石英挠性加速度计做了长期的重力场试验,并给出加速度计的重力场数学模型。本文采用了总体最小二乘和人工鱼群算法两种方法对加速度计参数进行了估算,经过仿真分析,采用的两种方法均能有效地标定加速度计参数。在一定条件下,其标定精度高于传统方法。针对受环境温度影响的加速度计,通过建立温度模型,采用总体最小二乘和人工鱼群算法计算出石英挠性加速度计静态模型参数中与温度相关的系数。通过该系数对加速度计的零偏、标度因素和加速度计的输出进行了温度补偿,并将建立的温度模型和温度系数应用于工作在其他温度的加速度计中,对加速度计输出进行补偿。试验结果表明,建立的温度模型和求得的温度系数能对工作于不同温度的加速度计输出进行有效补偿。


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