Другие журналы
Сетевое издание Радиооптика

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл. № ФС 77-61860. ISSN 2413-0974

Скалярная калибровка акселерометров низкой и средней точности

Радиооптика # 01, январь 2015
DOI: 10.7463/rdopt.0115.0779996
Файл статьи: Rdopt_Jan2015_009to028.pdf (1055.53Кб)
авторы: Лакоза С. Л., Мелешко В. В.

УДК 629.7.05

Украина,  Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"

В работе рассматриваются возможности применения методики скалярной калибровки для акселерометров низкой и средней точности. Она предназначена для повышения точности определения коэффициентов математической модели сигнала навигационных акселерометров, при одновременном уменьшении требований к испытательному оборудованию. Методика скалярной калибровки была разработаны для прецизионных датчиков и их уровней погрешностей, поэтому актуальным является исследование погрешностей методики для датчиков низкой точности.
В статье изложены исходные положения исследуемой методики. Приведено математиче-скую модель датчиков, описаны основные погрешности акселерометров, оцениваемые при использовании скалярной калибровки (ошибки смещения нуля, ошибки определения мас-штабного коэффициента, ошибки определения квадратической погрешности масштабного коэффициента, ошибки от перекрестных связей и погрешностей установки акселерометров, шум измерений).
Кратко охарактеризованы особенности методики. При исследовании методики детально рассмотрено вывод уравнения связи с учётом малых величин. Для упрощения задачи в моде-ли не учтено квадратическую погрешность масштабного коэффициента.
Получены аналитические формулы, характеризующие наличие и характер погрешностей методики для упрощенной модели ошибок датчиков. Выполнено качественное описание полученных зависимостей, отмечено влияние основных факторов на погрешности методики калибровки, предложен способ уменьшения их влияния на итоговую ошибку.
В статье представлен материал численного исследования влияния ошибок модели сигнала  на точность скалярной калибровки. Представлена блок-схема алгоритма моделирования. Выполнено проверку свойства инвариантности скалярной калибровки. Сделано выводы о влиянии исходных ошибок датчиков на точность калибровки, описано характер кривых погрешностей. Приведенные в работе графики позволяют оценить уровень погрешностей датчиков, при котором возможно применение методики скалярной калибровки.
Сделано выводы о применимости методики  к датчикам с заданным уровнем шума, вели-чинами ошибок смещения нуля и ошибками масштабного коэффициента, ошибок от пере-крестных связей и перекоса осей. Оценено возможную точность исследуемой методики.
 

Список литературы
  1. Измайлов А.Е. Исследование точности прецизионных акселерометров и повышение их качества: дис. … канд. техн. наук. М., 2003. 164 с.
  2. Лепе С .Н. Разработка и исследование метода калибровки избыточных измерителей ускорения с целью повышения точности БИНС: дис. … канд. техн. наук. М., 2008. 129 с.
  3. Мьинт Х.Н. Метод калибровки блока акселерометров инерциальной навигационной системы на испытательном стенде // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электр. журнал. 2014. № 1. С. 38-54. DOI : 10.7463/0114.0691573
  4. Gietzelt M., Wolf K.-H., Marschollek M., Haux R. Performance comparison of accelerometer calibration algorithms based on 3D-ellipsoid fitting methods // Computer Methods and Programs in Biomedicine. 2013. Vol. 111, iss. 1. P. 62-71. DOI:10.1016/j.cmpb.2013.03.006
  5. Avrutov V. On scalar calibration of an inertial instrument cluster // Innovations and Technologies New. 2011. Vol. 2, no. 11. P . 22-30.
  6. Аврутов В.В., Головач С.В., Мазепа Т.Ю. О скалярной калибровке инерциального измерительного модуля // XIX С.-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам: сб. тр. СПб . , 2012. С . 113-118.
  7. Аврутов В.В., Мазепа Т.Ю. Влияние погрешности поворота стенда на точность калибровки блока гироскопов и акселерометров // Вестник НТУУ "КПИ". Сер . Приборостроение . 2012. № 43 . С . 5-10.
  8. Егоров Ю.Г., Мьинт Х. Н. Синтез программ калибровки блока акселерометров бесплатформенной инерциальной навигационной системы // Труды ФГУП "НПЦАП". Системы и приборы управления. 2014. № 4. С. 79-86.
  9. Попов Е.А. Программы калибровки триады акселерометров // XVI конференция молодых ученых «Навигация и управление движением» (Санкт-Петербург, Россия, 11-14 марта 2014 г. ): тез. докл. СПб., 2014. Докл. № 91. Режим доступа: http://www.elektropribor.spb.ru/kmu2014/progr (дата обращения 01.05.2015).
  10. Шаврин В.В., Конаков А.С., Тисленко В.И. Калибровка микроэлектромеханических датчиков ускорений // Доклады ТУСУР. 2012. Т. 1, № 2. С. 265-269.
  11. Егоров Ю.Г., Мьинт Х.Н. Инвариантность уравнений процесса калибровки блока акселерометров инерциальной навигационной системы относительно ошибок испытательного стенда // Труды ФГУП "НПЦАП". Системы и приборы управления. 2013. № 2. С. 33-37.
  12. Аврутов В. В., Головач С. В. Скалярный метод контроля и диагностики инерциально-измерительного модуля // Вестник НТУУ “КПИ”. Сер . Приборостроение . 2014. Вып . 48 (2). С . 14-20.
  13. Zikmund A., Ripka P. Scalar Calibration of the 3-D Coil System // Journal of Electrical Engineering. 2010. Vol. 61, no. 7/s. P. 39-41.

Тематические рубрики:
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65
  RSS
© 2003-2018 «Радиооптика» Тел.: +7 (915) 336-07-65