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旋转加速度计重力梯度敏感器标定方法
1
作者 李达 张振 +3 位作者 李中 孙延峰 高宏伟 赵琳 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第4期408-414,共7页
为进一步提高旋转加速度计重力梯度敏感器标定精度,提出一种基于质量体对称分布的敏感器标定方法。首先,根据旋转加速度计重力梯度测量的原理,建立了敏感器标定数学模型。其次,提出了一种质量体对称布设的方法,可使质量体在敏感器附近... 为进一步提高旋转加速度计重力梯度敏感器标定精度,提出一种基于质量体对称分布的敏感器标定方法。首先,根据旋转加速度计重力梯度测量的原理,建立了敏感器标定数学模型。其次,提出了一种质量体对称布设的方法,可使质量体在敏感器附近空间产生的引力梯度激励分布近似均匀,从而设计了标度因数和失准角的标定方案。最后,通过敏感器沿其旋转轴多角度物理旋转的方法实现了零位标定。在实验室搭建了重力梯度敏感器标定装置,完成了标定实验,并在多个地点进行了两台重力梯度仪的测量比对实验。实验结果表明,所提方法能够有效提高敏感器标定精度,标度因数、失准角和测量零位的标定重复性分别优于0.0006、0.0011rad和0.24E,标定后敏感器的测量精度优于1E,具有重要的工程应用参考价值。 展开更多
关键词 重力梯度敏感器 旋转加速度计 参数标定 人工质量体
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旋转加速度计重力梯度仪标度因子调整方法及误差补偿研究 被引量：10
2
作者 王树甫 孙枫 +1 位作者 郝燕玲 秦红磊 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2000年第4期31-34,45,共5页
在旋转加速度计重力梯度仪的重力梯度测量原理的基础上 ,本文提出了加速度计标度因子的在线调整方法。此方法对加速度计组合输出信号中的标度因子不平衡信息进行解调 ,通过反馈实现标度因子的调整 。
关键词 重力梯度仪 标度因子平衡 误差补偿 旋转加速度计 核潜艇 导航
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重力梯度仪旋转加速度计标度因数匹配方法 被引量：4
3
作者 聂鲁燕 刘晓东 +2 位作者 宋超 林强 柴来庆 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期533-537,共5页
旋转加速度计重力梯度仪为实现微弱梯度信号的测量,要求四个加速度计之间标度因数实时匹配。针对这一要求,在电磁加速度计工作原理的基础上,提出了标度因数外部粗调和在线调整的方法,设计了调整线圈并计算了不同位置相应的结果。仿真分... 旋转加速度计重力梯度仪为实现微弱梯度信号的测量,要求四个加速度计之间标度因数实时匹配。针对这一要求,在电磁加速度计工作原理的基础上,提出了标度因数外部粗调和在线调整的方法,设计了调整线圈并计算了不同位置相应的结果。仿真分析和实验结果表明,利用调整线圈可以实现加速度计之间的标度因数匹配。通过加速度计内部力平衡回路和外部反馈回路可以实现加速度计之间的标度因数在线实时匹配。 展开更多
关键词 重力梯度仪 旋转加速度计 惯性导航系统 标度因数匹配 旋转调制
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旋转加速度计重力梯度仪加速度计标度因数实时反馈调整方法 被引量：5
4
作者 钱学武 蔡体菁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期148-153,共6页
旋转加速度计重力梯度仪在实际工作过程中,由于平台稳定性、旋转机构控制精度、敏感器安装误差、加速度计标度因数匹配性以及其他噪声源的存在,对高精度重力梯度测量构成严峻挑战。在诸多影响因素中,加速度计标度因数的不一致性对测量... 旋转加速度计重力梯度仪在实际工作过程中,由于平台稳定性、旋转机构控制精度、敏感器安装误差、加速度计标度因数匹配性以及其他噪声源的存在,对高精度重力梯度测量构成严峻挑战。在诸多影响因素中,加速度计标度因数的不一致性对测量精度影响最大。本文提出一种旋转加速度计重力梯度仪加速度计标度因数实时反馈调整方法,旨在提高获取重力梯度信号的能力。该方法首先对相对两只加速度计的和输出信号以及重力梯度仪总输出信号分别进行带通滤波,然后对滤波器输出信号中含有加速度计标度因数不平衡信息信号进行幅值解调,对三组解调结果分别进行平滑处理,采用模糊PID控制算法实时反馈调整加速度计内部的电磁线圈力矩,达到调整加速度计标度因数的目的。实验测试分析表明,采用模糊PID反馈调整算法可以快速实现四只加速度计标度因数一致,相对两只加速度计标度因数调整量级可以达到10?7,两对加速度计标度因数的调整量级可以达到10?5,提高了获取重力梯度信息的能力。 展开更多
关键词 重力梯度仪 旋转加速度计 标度因数调整 带通滤波器
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旋转加速度计重力梯度仪标定方法 被引量：4
5
作者 钱学武 蔡体菁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期427-430,436,共5页
提出一种旋转加速度计重力梯度仪标定方法,在重力梯度仪外侧空间确定的四个位置上依次放置一定质量的检测质量体,根据检测质量体在正交位置上引起的重力梯度大小相等,符号相反的关系确定出重力梯度标度系数,采用旋转重力梯度仪本体方式... 提出一种旋转加速度计重力梯度仪标定方法,在重力梯度仪外侧空间确定的四个位置上依次放置一定质量的检测质量体,根据检测质量体在正交位置上引起的重力梯度大小相等,符号相反的关系确定出重力梯度标度系数,采用旋转重力梯度仪本体方式确定出重力梯度零位。给出了重力梯度零位和标度系数计算表达式,在重力梯度半物理仿真系统上进行了仿真试验验证,仿真结果表明,标定后重力梯度测量误差小于1E。 展开更多
关键词 重力梯度仪 旋转加速度计 检测质量体 梯度标定
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旋转加速度计重力梯度仪前放电路的分析与设计 被引量：3
6
作者 丁昊 蔡体菁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期400-403,共4页
根据旋转加速度计重力梯度仪的测量原理，其前放电路可以分为电流放大、求和运算、求差运算和带通滤波四个功能部分。首先推导了将电路输出噪声折算到重力梯度仪输入端的计算方法；其次分析了前放电路是电路噪声的主要来源，并以低噪声... 根据旋转加速度计重力梯度仪的测量原理，其前放电路可以分为电流放大、求和运算、求差运算和带通滤波四个功能部分。首先推导了将电路输出噪声折算到重力梯度仪输入端的计算方法；其次分析了前放电路是电路噪声的主要来源，并以低噪声为前放电路的首要设计目标，研究了前放电路增益和运放的噪声指标之间的关系，比较了10-8~10-11g各个精度级别的加速度计对电路增益和运放噪声指标的最低需求。最后通过对研制的前放电路的试验测量证明了分析的合理性。 展开更多
关键词 重力梯度仪 旋转加速度计 噪声分析 运算放大器 电路设计
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旋转加速度计重力梯度仪数据处理方法 被引量：3
7
作者 钱学武 蔡体菁 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期708-712,共5页
为了有效去除旋转加速度计重力梯度仪输出信号中的各种干扰噪声,提出了一种提取重力梯度信号的有效方法.首先对重力梯度仪输出信号进行故障诊断,然后采用基于Chebyshev最佳一致逼近法设计的带通滤波器对故障诊断后的信号进行滤波,并对... 为了有效去除旋转加速度计重力梯度仪输出信号中的各种干扰噪声,提出了一种提取重力梯度信号的有效方法.首先对重力梯度仪输出信号进行故障诊断,然后采用基于Chebyshev最佳一致逼近法设计的带通滤波器对故障诊断后的信号进行滤波,并对滤波后的重力梯度信号进行梯度解调,最后采用dmey小波基函数强制阈值方法对解调后的重力梯度信息做进一步去噪处理.在重力梯度半物理仿真平台上进行了仿真试验测试,结果表明,所提方法可以有效降低有用信号均方差,不会造成数据丢失和信号偏移,提高了重力梯度测量精度. 展开更多
关键词 重力梯度仪 旋转加速度计 梯度解调 带通滤波 小波去噪
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关于检测质量的4旋转加速度计信号叠加的频域分析 被引量：1
8
作者 丁昊 蔡体菁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期167-171,共5页
在旋转圆盘上对称安装4只高精度加速度计,加速度计信号两两相加再相减,再解调制就可以得到重力梯度值。针对上述的4旋转加速度计,研究检测质量对其信号叠加的输出频域特征,推导的频域表达式证明输出中含有高次谐波,相邻谐波的频差是圆... 在旋转圆盘上对称安装4只高精度加速度计,加速度计信号两两相加再相减,再解调制就可以得到重力梯度值。针对上述的4旋转加速度计,研究检测质量对其信号叠加的输出频域特征,推导的频域表达式证明输出中含有高次谐波,相邻谐波的频差是圆盘旋转频率的4倍,即谐波频率分别为6倍频、10倍频、14倍频等。利用stirling公式给出了各次谐波分量幅值的近似计算方法,并进行了数值仿真,结果表明检测质量与圆盘之间的距离越近,谐波分量的幅值越大。 展开更多
关键词 重力梯度仪 旋转加速度计 检测质量 频域分析 谐波
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旋转加速度计全张量重力梯度仿真 被引量：1
9
作者 蔡体菁 唐紫薇 +1 位作者 吴黎明 刘莹 《压电与声光》 CAS 北大核心 2023年第1期144-148,共5页
为了给国内重力梯度仪的实物制造夯实理论基础,该文主要研究了伞型全张量旋转加速度计重力梯度仪信号模拟的产生。通过半物理仿真实验模拟了伞型重力梯度仪的测量过程,并对全张量重力梯度仿真系统进行性能测试。测试数据为MATLAB生成的... 为了给国内重力梯度仪的实物制造夯实理论基础,该文主要研究了伞型全张量旋转加速度计重力梯度仪信号模拟的产生。通过半物理仿真实验模拟了伞型重力梯度仪的测量过程,并对全张量重力梯度仿真系统进行性能测试。测试数据为MATLAB生成的理想状态下的伞型重力梯度仪三圆盘加速度计数据,将该数据载入全张量重力梯度仿真系统中,解调得到交叉和内联重力梯度分量,经过线性运算得到测量坐标系下的全张量重力梯度值,再进行坐标系转换,得到平台坐标系下的重力梯度值。结果表明,该仿真系统测量精度达到1E(1E=1×10^(-9)s^(-2))。 展开更多
关键词 仪器仪表技术 半物理仿真 旋转加速度计 重力梯度 梯度解调 全张量
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动基座重力梯度仪加速度计标度因数一致性调整方法 被引量：6
10
作者 李达 张海洋 +3 位作者 李城锁 向民志 高巍 李中 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期583-588,共6页
针对基于旋转加速度计原理的高精度重力梯度测量对动态条件下将两组加速度计标度因数不一致性调整到0.1 ppm的需求,提出一种基于Sage-Husa自适应滤波的加速度计标度因数一致性动态调整方法。首先对重力梯度敏感器输出信号进行解调,实现... 针对基于旋转加速度计原理的高精度重力梯度测量对动态条件下将两组加速度计标度因数不一致性调整到0.1 ppm的需求,提出一种基于Sage-Husa自适应滤波的加速度计标度因数一致性动态调整方法。首先对重力梯度敏感器输出信号进行解调,实现两组加速度计标度因数不一致信号的提取;其次,针对信号易受运动干扰的问题,利用Sage-Husa自适应滤波的方法实时适应不同量级的动态干扰,对标度因数不一致信息进行最优估计;最后,应用PID算法调整加速度计内部电磁线圈电流,实现加速度计标度因数实时调整。航空试验结果表明,在相同的工况下,与常规解调方法对比,所提方法可将航空测量内符合精度由150E@1 km提高至65E@1 km,证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 重力梯度仪 旋转加速度计 标度因数调整 Sage-Husa自适应滤波
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