微惯性测量组件的批量化标定与误差补偿系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114199280A(43)申请公布日2022.03.18(21)申请号202111508998.2(22)申请日2021.12.10(71)申请人中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心地址215000江苏省苏州市高新区龙山路89号(72)发明人蒋鹏鞠莉娜徐彤王子(74)专利代理机构苏州创元专利商标事务所有限公司32103代理人范晴孙佳佳(51)Int.Cl.G01C25/00(2006.01)G01C21/16(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称微惯性测量组件的批量化标定与误差补偿系统及方法(57)摘要本发明公开了一种微惯性测量组件的批量化标定与误差补偿系统及方法，系统包括依次连接的计算机、数据采集卡、多轴温控转台，所述多轴温控转台包括带温箱的位置速率转台、三轴位置速率转台；还包括自动化控制软件实现对电源、带温箱的位置速率转台、三轴位置速率转台、数据采集卡自动控制，设定不同的工作环境温度和角速度、加速度输入量，记录产品的输出，并根据测试项目的要求对记录数据进行分析与计算，得到能够表征产品的各项参数。本发明确定惯性仪表和惯导系统的误差数学模型或误差数学模型的参数，在完成标定后，在实际的应用环境中对惯性器件的输出进行补偿，提高了系统精度。CN114199280ACN114199280A权利要求书1/2页1.微惯性测量组件的批量化标定与误差补偿系统，其特征在于，包括依次连接的计算机、数据采集卡、多轴温控转台，所述多轴温控转台包括带温箱的位置速率转台、三轴位置速率转台；还包括自动化控制软件实现对电源、带温箱的位置速率转台、三轴位置速率转台、数据采集卡自动控制，设定不同的工作环境温度和角速度、加速度输入量，记录产品的输出，并根据测试项目的要求对记录数据进行分析与计算，得到能够表征产品的各项参数。2.根据权利要求1所述的微惯性测量组件的批量化标定与误差补偿系统，其特征在于，所述多轴温控转台的微系统组件采用串行通讯协议输出，通过多通道数据采集卡实现数据传送至计算机，从而实现数据采集。3.微惯性测量组件的批量化标定与误差补偿方法，其特征在于，包括：对微惯性测量组件角速度通道的陀螺常值零偏、陀螺标度系数、陀螺标度系数非线性、陀螺安装偏差、陀螺温漂，对加速度通道的加计常值零偏、加计标度系数、加计标度系数非线性、加计安装偏差、加计温漂参数进行批量标定与误差补偿；分别进行：陀螺温漂、加计温漂参数在温箱中批量标定与温度补偿；陀螺常值零偏、陀螺标度系数、陀螺安装偏差、加计常值零偏、加计标度系数、加计安装偏差在三轴位置速率转台中批量标定与正交补偿；陀螺标度系数非线性、加计标度系数非线性参数在三轴位置速率转台中批量标定与非线性补偿。4.根据权利要求3所述的微惯性测量组件的批量化标定与误差补偿方法，其特征在于，补偿标定测试过程中，将同一设备上的补偿标定和测试指标一次性测试完成，通过离线计算的方式将性能计算出来；设备在运转过程中，通过程序脚本控制，实现设备上的全自动化补偿标定测试流程，保证设备的24h全天候工作；批量测试过程中，在耗时高于一定时间的测试项目，采用专用定制设备；自动化控制软件，将结果保存到相应的数据库中，完成微惯性测量组件批量化补偿标定测试的数据库搭建。5.根据权利要求4所述的微惯性测量组件的批量化标定与误差补偿方法，其特征在于，自动化控制软件的系统测试步骤包括：S1、开机自检，输入微惯性测量组件编号和测试指标；S2、根据测试指标判断是否使用温箱；如果使用温箱进入步骤S3，否则进入步骤S5；S3、调节温箱处于不同温度，在不同温度点下分别控制转台转速，在不同转速下，开始测试微惯性测量组件指标，并采集传输到计算机，进行数据处理，形成报告；S4、所有温度点测试完成后，控制转台轴向翻转，回到步骤S2；S5、控制转台转速，在不同转速下，开始测试微惯性测量组件指标，并采集传输到计算机，进行数据处理，形成报告。6.根据权利要求5所述的微惯性测量组件的批量化标定与误差补偿方法，其特征在于，在微惯性测量组件测试前，进行初步评估；在初步评估阶段，对补偿标定方案进行验证，确定补偿系数写入的正确性，来确定补偿的效果，以及确定该误差项补偿的必要性；在补偿标定完成后，对微惯性测量组件性能进行测试。7.根据权利要求6所述的微惯性测量组件的批量化标定与误差补偿方法，其特征在于，2CN114199280A权利要求书2/2页对微惯性测量组件批量生产补偿标定测试流程中，将补偿和测试阶段重复使用的设备整合到一起完成，保证补偿标定测试过程中的设备能够同时使用，实现流水线的补偿标定测试过程。3CN114199280A说明书1/4页微惯性测量组件的批量化标定与误差补偿系统及方法技术