PIGA的半径误差补偿方法、系统、设备及储存介质与流程

本发明涉及惯性测试，特别是涉及一种piga的半径误差补偿方法、系统、设备及储存介质。

背景技术：

1、精密离心机作为高精度的惯性测试设备，能够为加速度计提供稳定的大比力输入，可用于测试加速度计的二次项系数和其它高次项误差系数。

2、相比于其他测试设备，精密离心机的结构更加复杂。精密离心机主轴的动不平衡误差，属于动态误差项，一方面改变加速度计安装位置相对于主轴瞬时回转轴线的实时工作半径，另一方面会在加速度计的输出中引入误差，动平衡误差与加速度计二次项误差在加速度计的指示输出中相耦合，从而影响二次项系数的标定精度。

3、为了保证陀螺加速度计在精密离心机上的标定精度，需要对离心机的动不平衡误差进行补偿。用精密离心机标定陀螺加速度计时，为了消除陀螺加速度计本身误差的影响，还要使得陀螺加速度计的进动周期和离心机主轴旋转周期闭合。因此，相比于其他非陀螺式加速度计，其标定方案设计存在诸多限制。

4、由此可见，如何能创设一种陀螺加速度计在精密离心机上的标定方法，成为当前业界急需改进的目标。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例提供一种piga的半径误差补偿方法，至少部分解决现有技术中存在的问题。

2、第一方面，本公开实施例提供了一种piga的半径误差补偿方法，所述方法包括以下步骤：

3、对第一参考加速度计和第二参考加速度计进行输入轴方向不同的3次安装与测试，并获取所述参考加速度计的输出；基于所述参考加速度计的输出预标定所述参考加速度计二次项系数；

4、将第一参考加速度计输入轴正向，第二参考加速度计输入轴正向固定安装于精密离心机上与被测陀螺加速度计同时进行测试，并获取被测陀螺加速度计以及两个参考加速度计的输出；其中，所述参考加速度计与所述被测陀螺加速度计安装在同一直线上；

5、根据所述参考加速度计的输出，分离出动平衡引入的半径误差系数，并将所述半径误差系数补偿至陀螺加速度计的输出中。

6、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述基于所述参考加速度计的输出预标定所述参考加速度计二次项系数，包括：

7、将两个参考加速度计输出各自除以标度因子后，根据两个参考加速度计的安装方式对应算法得到合成输出，使用最小二乘法标定得到二次项系数。

8、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述根据两个参考加速度计的安装方式对应算法得到合成输出，包括：

9、当第一参考加速度计的输入轴方向为正向，第二参考加速度计的输入轴方向为正向时，将所述第一参考加速度计和所述第二参考加速度计的输出各自除以标度因子后，相减得到第一合成输出；

10、当第一参考加速度计的输入轴方向为反向，第二参考加速度计的输入轴方向为正向时，将所述第一参考加速度计和所述第二参考加速度计的输出各自除以标度因子后，相加得到第二合成输出；

11、当第一参考加速度计的输入轴方向为反向，第二参考加速度计的输入轴方向为反向时，将所述第一参考加速度计和所述第二参考加速度计的输出各自除以标度因子后，相减得到第三合成输出。

12、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述使用最小二乘法标定得到二次项系数，包括：

13、根据以下公式分别计算所述两个参考加速度计的二次项系数：

14、；

15、其中，为第一参考加速度计的二次项系数；为第二参考加速度计的二次项系数；为第一合成输出中项的系数；为离心机主轴旋转的角速率；为第二合成输出中项的系数；为第三合成输出中项的系数；为当地重力加速度；为参考加速度计的工作半径。

16、根据本公开实施例的一种具体实现方式，计算所述分离出动平衡引入的半径误差系数，包括：

17、通过以下公式计算动平衡半径误差系数：

18、；

19、其中，为半径误差系数；为参考加速度计的工作半径；为第一参考加速度计的二次项系数；为第二参考加速度计的二次项系数；为当地重力加速度；为第一合成输出中项的系数。

20、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将所述半径误差系数补偿至陀螺加速度计的输出中，包括：

21、在陀螺加速度计的输出中，补偿动平衡引入的半径误差系数相关项后，通过以下公式得到的陀螺加速度计的二次项系数为：

22、；

23、为了展示与的关系，将公式写成：

24、；

25、其中，为陀螺加速度计二次项系数；为陀螺加速度计输出中与项相关的系数；为陀螺加速度计标度因子；为第一参考加速度计输出中与项相关的系数；为第二参考加速度计输出中与项相关的系数；为离心机主轴旋转的角速率；为陀螺加速度计安装位置标称半径；为参考加速度计的工作半径；为当地重力加速度；为第一参考加速度计的二次项系数；为第二参考加速度计的二次项系数。

26、第二方面，本公开实施例提供了一种piga的半径误差补偿系统，所述系统包括：

27、标定模块，被配置用于对第一参考加速度计和第二参考加速度计进行输入轴方向不同的3次安装与测试，并获取所述参考加速度计的输出；基于所述参考加速度计的输出预标定所述参考加速度计二次项系数；

28、数据采集模块，被配置用于将第一参考加速度计输入轴正向，第二参考加速度计输入轴正向固定安装于精密离心机上与被测陀螺加速度计同时进行测试，并获取被测陀螺加速度计以及两个参考加速度计的输出；其中，所述参考加速度计与所述被测陀螺加速度计安装在同一直线上；

29、补偿模块，被配置用于根据所述参考加速度计的输出，分离出动平衡引入的半径误差，并补偿至陀螺加速度计的输出中。

30、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述系统还包括：

31、数据处理模块，被配置用于将两个参考加速度计输出各自除以标度因子后，根据两个参考加速度计的安装方式对应算法得到合成输出，使用最小二乘法标定得到二次项系数，包括：

32、当第一参考加速度计的输入轴方向为正向，第二参考加速度计的输入轴方向为正向时，将所述第一参考加速度计和所述第二参考加速度计的输出各自除以标度因子后，相减得到第一合成输出；

33、当第一参考加速度计的输入轴方向为反向，第二参考加速度计的输入轴方向为正向时，将所述第一参考加速度计和所述第二参考加速度计的输出各自除以标度因子后，相加得到第二合成输出；

34、当第一参考加速度计的输入轴方向为反向，第二参考加速度计的输入轴方向为反向时，将所述第一参考加速度计和所述第二参考加速度计的输出各自除以标度因子后，相减得到第三合成输出。

35、第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：

36、至少一个处理器；以及，

37、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

38、所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行时，使所述至少一个处理器前述第一方面或第一方面的任一实现方式中的任一项所述的piga的半径误差补偿方法。

39、第四方面，本公开实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令当由至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行前述第一方面或第一方面的任一实现方式中的piga的半径误差补偿方法。

40、第五方面，本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使该计算机执行前述第一方面或第一方面的任一实现方式中的piga的半径误差补偿方法。

41、本公开实施例中的piga的半径误差补偿方法，采用参考加速度计标定出离心机主轴动平衡半径误差，补偿到陀螺加速度计的指示输出，可以提高陀螺加速度计的标定精度。