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《基于卡尔曼滤波的轴向加速度动态误差补偿方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第26卷第1期弹道学报Vol.26No.12014年3月JournalofBallisticsMar.2014基于卡尔曼滤波的轴向加速度动态误差补偿方法杨慧娟1,2,黄铮3,霍鹏飞3,王超3(1.中北大学仪器科学与动态测试重点实验室,太原030051;2中北大学信息与通信工程学院,太原030051;3.西安机电动态控制重点实验室,西安710065)摘要:为了减小高速旋转弹上加速度传感器的量测误差,提出了基于质点弹道模型的比例系数卡尔曼滤波估计算法。结合转速的实时测量,对加速度传感器输出数据进行动态补偿,得到了轴向加速度的测量值。蒙特卡洛模
2、拟仿真和外场试验证实了理论分析的正确性和误差消除方法的有效性。外场试验表明,轴向加速度测量值相对雷达测量值误差的均值小于0.05g,均方差小于0.32g,轴向加速度测量误差的均值由0.1g降低到0.01g的量级,大幅度地提高了轴向加速度测量精度。关键词:轴向加速度;卡尔曼滤波;误差补偿中图分类号:TJ765文献标识码:A文章编号:1004-499X(2014)01-0103-04DynamicCalibrationMethodofAxialAccelerationBasedonKalmanFilter1,2,HUANGZheng3,HUO
3、Peng-fei3,WANGChao3YANGHui-juan(1.KeyLaboratoryofInstrumentationScience&DynamicMeasurementofEducationMinistry,2.SchoolofInformationandCommunicationEngineering,NorthUniversityofChina,Taiyuan030051,China;3.ScienceandTechnologyonElectromechanicalDynamicControlLaboratory,Xi’a
4、n710065,China)Abstract:Toreducemeasurementerrorsofaccelerationsensoronthehigh-speedrotatingbomb,Kalmanfilterestimationalgorithmwasproposedbasedonscalingfactorofparticletrajectorymodel.Therotatingspeedwasmeasuredreal-timely,andaccelerationsensoroutput-dataweredy-namicallyc
5、ompensated.Themeasuredvalueofaxialaccelerationwasobtained.Monte-Carlosimulationsandfieldtestsconfirmthatthetheoreticalanalysisiscorrect,andthemethodofelim-inatingerroriseffective.Fieldtestsshowthataverageerrorofaxial-accelerationmeasured-valueislessthan0.05gcomparedwithra
6、darmeasurements,andthemeansquaredeviationislessthan0.32g.Themagnitudeoftheaveragemeasured-errorofaxialaccelerationdecreasesfrom0.1gto0.01g.Theaxial-accelerationmeasurement-accuracyisgreatlyimproved.Keywords:axialacceleration;Kalmanfilter;errorcompensation[2]弹丸轴向加速度的精确测量在旋
7、转稳定弹自主计。国内最早的报道见于文献[3]。式射程修正引信研究中是一项关键技术,提高弹丸对于旋转稳定弹轴向加速度测量,由于弹丸在轴向加速度的测量精度对加速我国灵巧弹药技术的高速旋转时传感器具有横感特性,要求加速度传感发展具有非常重要的意义。1982年MerhavSJ研器安装在弹丸对称轴,但安装误差总是存在的,微小究了借助于旋转或振动加速度计三元组组成无陀螺的安装误差与弹丸的高转速环境相结合会导致很大的惯性测量组件,论述了从加速度计的输出信号中的有害加速度输出。为了减小该项有害加速度,美[1]分离线加速度和角速度的方法。1994年Chen
8、发国陆军研究实验室基于高速转台(300r/s)对加速表了一种使用6个加速度计进行测量的新颖设度传感器进行标定,以得到转速与有害加速度之间收稿日期:20121126基金项目:国防预研基金项目作者
