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基于DSP的加速度计温度模型辨识与补偿方法研究

郑晓东  
【摘要】: 加速度计是惯性导航系统中不可缺少的器件,其精度直接影响惯性系统得精度。但加速度计的精度受温度的影响很大,因此加速度计温度模型辨识及其误差补偿技术的研究成为当前国内惯性技术领域内的重要研究课题。本文在研究了当前国内外各种温度补偿方法的基础上,针对加速度计误差某些硬补偿方法的不足,把重点放在了石英挠性加速度计的静态温度模型的辨识及其误差补偿上,以便最终实现系统的实时软补偿。本文的主要内容为: 1.阐述目前国内外在减小甚至消除温度对加速度计精度影响的各种方法,所做的一些研究和取得的成果。 2.根据系统辨析理论,论文提出了“加速度计的重力场1g静态翻滚试验”。首先,通过翻滚实验所得到的数据,利用最小二乘法进行参数辨识得到加速度计输出模型中系数的值,再利用三次样条插值得到参数曲线函数,最终建立了+20℃~+50℃温度范围内石英挠性加速度计静态温度模型。然后,利用所得到的静态温度模型对该加速度计进行温度误差软件补偿。同时还对目前建立数学模型的研究方向进行了探讨。 3.介绍了硬件系统和软件系统的设计与实现,以及构成程序的各个模块,并给出了简要的程序。最后论述了如何提高数据采集精度,并从硬件和软件两方面给出了相应的改进措施。 实验结果表明,该方法对加速度计的温度误差进行了有效的补偿,具有可行性。


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