專利名稱：三軸矢量傳感器與安裝載體間安裝誤差的標定補償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及矢量傳感器的誤差修正，具體是一種三軸矢量傳感器與安裝載體間安裝誤差(主要指安裝角度誤差)的標定補償方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步，許多軍事、工業(yè)領(lǐng)域?qū)y量精度的要求越來越高，所以簡單、準確的儀器校準技術(shù)就顯得至關(guān)重要。對于三軸矢量傳感器來說，其測量結(jié)果的誤差大小不僅與該三軸矢量傳感器自身的靜態(tài)誤差(如構(gòu)成三軸矢量傳感器的各單軸傳感器的零偏誤差、靈敏度誤差、各單軸傳感器間的安裝誤差等)有關(guān)，同時也同三軸矢量傳感器與安裝載體間的安裝誤差有關(guān)；而目前對三軸矢量傳感器測量結(jié)果誤差修正的研究方向皆集中在三軸矢量傳感器自身的靜態(tài)誤差修正上，且對三軸矢量傳感器靜態(tài)誤差修正的標定補償技術(shù)也已比較成熟，經(jīng)標定補償后，能得到較高精確度的三軸矢量傳感器測量數(shù)據(jù)。而忽視了對三軸矢量傳感器與安裝載體間安裝誤差的標定補償，使三軸矢量傳感器與安裝載體間的安裝誤差成為了載體坐標系下導(dǎo)致三軸矢量傳感器測量結(jié)果存在誤差的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了標定補償因三軸矢量傳感器與安裝載體間安裝誤差引起的三軸矢量傳感器測量結(jié)果誤差，提供了一種三軸矢量傳感器與安裝載體間安裝誤差的標定補償方法。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的三軸矢量傳感器與安裝載體間安裝誤差的標定補償方法，設(shè)載體坐標系(簡稱b系，即三軸矢量傳感器安裝載體的坐標系)下三
軸矢量傳感器測量參數(shù)的理論值為爐=[宅Sby《^，而三軸矢量傳感器于本身測量
坐標系(簡稱m系，即三軸矢量傳感器三方向測量軸所在的坐標系)下的實測輸出值為
Sm =[s S；則有實測輸出值Sm、理論值Sb的關(guān)系式Sm = KSb(1-1)即Sb = K1Sm (1-2)其中，K為安裝誤差系數(shù)矩陣，K—1為修正系數(shù)矩陣-安裝誤差系數(shù)矩陣K的逆矩陣；所述安裝誤差系數(shù)矩陣K由如下方法得到三軸矢量傳感器的本身測量坐標系_m系能通過轉(zhuǎn)動載體坐標系_b系得到，如

圖1 所示，首先將載體坐標系_b系繞^軸轉(zhuǎn)動Ψ角，得到坐標系0Xly^b ；然后將坐標系0Xly#b 繞X1軸轉(zhuǎn)動θ角，得到坐標系0Xlymz1;最后將坐標系0Xlymz^^ym軸轉(zhuǎn)動、角，得到坐標系c^mymzm，即三軸矢量傳感器的本身測量坐標系_m系；則有安裝誤差系數(shù)矩陣
權(quán)利要求
1. 一種三軸矢量傳感器與安裝載體間安裝誤差的標定補償方法，其特征在于設(shè)載體坐標系下三軸矢量傳感器測量參數(shù)的理論值為爐=[宅Sby《^，而三軸矢量傳感器于本身測量坐標系下的實測輸出值為
全文摘要
本發(fā)明涉及矢量傳感器的誤差修正，具體是一種三軸矢量傳感器與安裝載體間安裝誤差的標定補償方法。標定補償了因三軸矢量傳感器與安裝載體間安裝誤差引起的三軸矢量傳感器測量結(jié)果誤差，所述方法中，三軸矢量傳感器與安裝載體間的安裝角度誤差-ψ角、θ角、γ角的標定方法如下1)、對三軸矢量傳感器的封裝外殼進行載體坐標系標定；2)、確定三軸矢量傳感器與安裝載體間的安裝角度誤差-θ角、γ角；3)、確定三軸矢量傳感器與安裝載體間的安裝角度誤差-ψ角；依據(jù)標定得到的ψ角、θ角、γ角最終確定針對三軸矢量傳感器與安裝載體間安裝角度誤差的修正數(shù)學(xué)模型。本發(fā)明修正過程簡潔、結(jié)果精確。適用于在測量環(huán)境中具有固定測量矢量的三軸矢量傳感器。
文檔編號G01D3/028GK102168991SQ201110025739
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月29日
發(fā)明者劉俊, 崔星, 張曉明, 李欣然, 李永慧, 楊玉華, 陳國彬, 高麗珍 申請人:中北大學(xué)