線加速度計標(biāo)定誤差分析及不確定度研究.pdf

1、線加速度計在慣性系統(tǒng)中具有廣泛而重要的應(yīng)用。提高加速度計使用精度的關(guān)鍵是提高其標(biāo)定精度。本文針對精密離心試驗(yàn)中存在的加速度載荷誤差、加速度計輸出誤差，以及標(biāo)定使用的加速度計靜態(tài)模型、模型辨識方法，采用理論分析及數(shù)值計算法研究其對標(biāo)定精度的影響:
　　第一，為提高加速度計標(biāo)定精度，需對精密離心試驗(yàn)建立完整的加速度載荷模型，本文詳細(xì)推導(dǎo)了較完整的加速度載荷模型及其簡化方程，并給出了模型簡化的前提條件;以靜態(tài)半徑為例，對其進(jìn)行了誤差分析

2、，并采用數(shù)值計算方法，分析了靜態(tài)半徑誤差對加速度計靜態(tài)模型系數(shù)的影響。
　　第二，采用蒙特卡羅法對線加速度計模型系數(shù)進(jìn)行了不確定度分析。分別通過重力場翻滾試驗(yàn)、精密離心試驗(yàn)標(biāo)定加速度計靜態(tài)模型的線性和非線性系數(shù)，對此理論推導(dǎo)了模型系數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。標(biāo)定試驗(yàn)中加速度載荷不確定性將導(dǎo)致模型系數(shù)具有一定的不確定度，為此進(jìn)行了蒙特卡羅法仿真分析。分析結(jié)果表明，精密離心機(jī)提供的加速度載荷不確定度對加速度計二次系數(shù)的影響更大;另外，重力場翻滾

3、試驗(yàn)結(jié)果在一定程度上影響了精密離心試驗(yàn)中加速度計的標(biāo)定精度，可為選擇匹配精密離心機(jī)的精密分度裝置提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。
　　第三，針對性地研究了加速度計靜態(tài)模型耦合項(xiàng)取舍及模型辨識方法對標(biāo)定結(jié)果的影響。精密離心試驗(yàn)中，由于線加速度計在輸入基準(zhǔn)軸、擺基準(zhǔn)軸、輸出基準(zhǔn)軸上均感知到加速度載荷，加速度計輸出將包括各軸間耦合效應(yīng)，據(jù)此推導(dǎo)計算了考慮耦合項(xiàng)時加速度計靜態(tài)模型系數(shù)的表達(dá)式。另外，對于高精度加速度計標(biāo)定，最小二乘法前提條件得不到滿足，給