Оптимальный набор угловых ориентаций ГСП при калибровке акселерометров на неподвижном стенде

Аннотация

Проведен анализ математической модели формирования измерительных ошибок блока из трех акселерометров при определении вектора кажущегося ускорения. Рассмотрен метод векторной калибровки блока акселерометров на неподвижном основании с вектором силы тяжести в качестве опорной величины. Для каждого из акселерометров список параметров модели формирования измерительных ошибок, которые уточняются при калибровке, включает в себя два угловых параметра выставки оси чувствительности в приборной системе координат, отклонения масштабного коэффициента и смещение нуля. Предложен способ выбора оптимального набора угловых ориентаций блока акселерометров при проведении стендовой калибровки для наилучшей точности оценки параметров рассмотренной модели ошибок. Улучшение достигается благодаря уменьшению числа обусловленности промежуточной матрицы, возникающей при решении калибровочной системы линейных уравнений методом наименьших квадратов. Уменьшение числа обусловленности матрицы позволяет уменьшить влияние на итоговую оценку вектора параметров неучтенных в модели факторов, таких как измерительный шум датчиков и ошибки угловой выставки блока в пространстве. Приведенный способ выбора набора оптимальных калибровочных угловых ориентаций проверен с помощью компьютерного моделирования векторной калибровки путем добавления в массив измерений шума с гауссовским распределением. Набор калибровочных угловых ориентаций блока, полученный приведенным способом, позволил значительно увеличить точность получаемой оценки на фоне зашумленных измерений.