本发明属于惯性传感器领域，更具体地，涉及一种基于多加速度计的转台角加速度测试装置及方法。
背景技术：
：：1、高精度转台在惯性传感器测试、航空航天、精密测量等领域有着广泛的应用，因此其自身的角运动性能测试和评估十分重要。而角加速度信息与角位移信息和角速度信息相比，角加速度在角运动动态特性方面能够更直接准确地表征其高阶动态特性，因此有必要对转台的角加速度进行评估。针对转台加速度，cn203785687u公开了一种闭环光纤陀螺角加速度跟踪性能的测试装置。文章《high precision measurement of dynamic angularrate for turntable in the calibration application of airborne inertialsensor》提出了一种结合光轴编码器和激光三角测量传感器来校准低频角加速度转台的方案。2、现有技术对高精度转台角加速度的测试研究相对较少，目前常规的测试设备主要为光栅和陀螺仪，光栅采集转台的角位移信息然后经过两阶微分得到角加速度，陀螺仪采集转台的角速度信息然后经过一阶微分得到角加速度，以上两种方法都经过了微分处理，但是微分处理的延迟特性和高频噪声放大特性都会阻碍对高精度转台的角加速度测量。技术实现思路1、针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于多加速度计的转台角加速度测试装置及方法，旨在解决现有的高精度转台角加速度测试方法需要经过微分处理，会造成延迟和高频噪声放大的问题。2、为实现上述目的，按照本发明的一方面，提供了一种基于多加速度计的转台角加速度测试装置，该转台角加速度测试装置包括传感模块和计算模块，所述传感模块包括绕转台中心轴180度反对称设置在转台上的加速度计a1和加速度计b1；所述计算模块与传感模块连接，用于获取所述加速度计a1和加速度计b1的输出值并将其相加以计算转台的垂向角加速度。3、作为进一步优选地，所述计算模块利用下式计算转台的垂向角加速度，4、5、式中，为垂向角加速度，aa1为加速度计a1的输出值，ab1为加速度计b1的输出值，∑rota1b1为加速度计a1与加速度计b1安装半径之和。6、作为进一步优选地，所述传感模块还包括加速度计a2和加速度计b2，所述加速度计a2放置在加速度计a1的上方，加速度计b2放置在加速度计b1的上方，并且相邻加速度计之间设置有隔板以避免其直接接触，同时所述计算模块还用于获取加速度计a2和加速度计b2的输出值，并将其分别与加速度计a1和加速度计b1输出值相减以计算转台的水平方向角加速度。7、作为进一步优选地，所述计算模块利用下式通过正余弦解调分别计算转台x方向角加速度和y方向角加速度，8、9、10、式中，为x方向角加速度，为y方向角加速度，ω为转台转动速度，h为两个加速度计的安装高度差。11、作为进一步优选地，所述计算模块还利用下式计算动态噪声，用于判断获得的角加速度是否为仪器噪声，12、13、式中，ωnoise为动态噪声，为加速计a1的安装半径，为加速度计a2的安装半径，为加速度计b1的安装半径，为加速度计b2的安装半径。14、作为进一步优选地，所述隔板的高度为12cm～20cm。15、按照本发明的另一方面，提供了一种基于上述基于多加速度计的转台角加速度测试装置的测试方法，该测试方法具体为：16、s1在转台上安装加速度计a1和加速度计b1，并将其与计算模块连接；17、s2利用计算模块获取所述加速度计a1和加速度计b1的输出值aa1、ab1，并利用下式计算转台的垂向角加速度，18、19、式中，为垂向角加速度，为加速度计a1与加速度计b1安装半径之和。20、作为进一步优选地，步骤s1还包括在转台上安装加速度计a2和加速度计b2，同时步骤s2还包括获取加速度计a2和加速度计b2的输出值aa2、ab2，，并利用下式通过正余弦解调分别计算转台x方向角加速度和y方向角加速度，21、22、23、式中，为x方向角加速度，为y方向角加速度，ω为转台转动速度，h为两个加速度计的安装高度差。24、作为进一步优选地，该方法还包括步骤s3，具体为：25、利用下式计算动态噪声，用于判断获得的角加速度是否为仪器噪声，26、27、式中，ωnoise为动态噪声，为加速计a1的安装半径，为加速度计a2的安装半径，为加速度计b1的安装半径，为加速度计b2的安装半径。28、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：29、1.本发明通过在转台上180度反对称设置两个加速度计，能够实现角加速度和线加速度的有效分离，仅通过将两个加速度计的输出值相加即可计算得到转台的垂向角加速度，无需微分因此不会产生延迟、不会放大高频噪声，有效提高了转台角加速度测量的准确性；30、2.尤其是，本发明通过在同一位置不同高度放置两个加速度计，能够获得四个加速度计的输出值，进而根据其实现转台三个自由度的角加速度计算，以此实现转台角加速度的全面测量；31、3.此外，本发明提供的测试装置还能够计算动态噪声，用于判断获得的角加速度是否为仪器噪声，避免仪器噪声对测试产生影响，从而进一步提高转台角加速度测量的准确性和可靠性。技术特征：1.一种基于多加速度计的转台角加速度测试装置，其特征在于，所述转台角加速度测试装置包括传感模块和计算模块，所述传感模块包括绕转台中心轴180度反对称设置在转台上的加速度计a1和加速度计b1；所述计算模块与传感模块连接，用于获取所述加速度计a1和加速度计b1的输出值并将其相加以计算转台的垂向角加速度。2.如权利要求1所述的基于多加速度计的转台角加速度测试装置，其特征在于，所述计算模块利用下式计算转台的垂向角加速度，3.如权利要求1所述的基于多加速度计的转台角加速度测试装置，其特征在于，所述传感模块还包括加速度计a2和加速度计b2，所述加速度计a2放置在加速度计a1的上方，加速度计b2放置在加速度计b1的上方，并且相邻加速度计之间设置有隔板以避免其直接接触，同时所述计算模块还用于获取加速度计a2和加速度计b2的输出值，并将其分别与加速度计a1和加速度计b1输出值相减以计算转台的水平方向角加速度。4.如权利要求3所述的基于多加速度计的转台角加速度测试装置，其特征在于，所述计算模块利用下式通过正余弦解调分别计算转台x方向角加速度和y方向角加速度，5.如权利要求3所述的基于多加速度计的转台角加速度测试装置，其特征在于，所述计算模块还利用下式计算动态噪声，用于判断获得的角加速度是否为仪器噪声，6.如权利要求3所述的基于多加速度计的转台角加速度测试装置，其特征在于，所述隔板的高度为12cm～20cm。7.一种基于如权利要求1～6任一项所述的基于多加速度计的转台角加速度测试装置的测试方法，其特征在于，该测试方法具体为：8.如权利要求7所述的基于多加速度计的转台角加速度测试方法，其特征在于，步骤s1还包括在转台上安装加速度计a2和加速度计b2，同时步骤s2还包括获取加速度计a2和加速度计b2的输出值aa2、ab2，，并利用下式通过正余弦解调分别计算转台x方向角加速度和y方向角加速度，9.如权利要求7所述的基于多加速度计的转台角加速度测试方法，其特征在于，该测试方法还包括步骤s3，具体为：技术总结本发明提供了一种基于多加速度计的转台角加速度测试装置及方法，属于惯性传感器领域，转台角加速度测试装置包括传感模块和计算模块，传感模块包括绕转台中心轴180度反对称设置在转台上的加速度计A1和加速度计B1；计算模块与传感模块连接，用于获取加速度计A1和加速度计B1的输出值并将其相加以计算转台的垂向角加速度。本发明通过在转台上180度反对称设置两个加速度计，能够实现角加速度和线加速度的有效分离，仅通过将两个加速度计的输出值相加即可计算得到转台的垂向角加速度，无需微分因此不会产生延迟、不会放大高频噪声，有效提高了转台角加速度测量的准确性。技术研发人员：胡宸源,梁玉,裴哲,喻立受保护的技术使用者：华中科技大学技术研发日：技术公布日：2024/3/31