為提高捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)中速度和位置測量精度,針對加速度計輸出信號特點,提出一種基于積分清零補償?shù)募铀俣扔嬓盘枖?shù)字化處理方法,首先設計了加速度計輸出信號轉化為速度增量的數(shù)字化電路;其次,建立了積分增量參數(shù)模型,消除了受溫度影響大的RC測量誤差。同時,采用積分清零補償方法提高了導航速度增量測量的實時性和準確性。為驗證該方法的性能,將信號處理電路置于某50型激光陀螺捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)中對X、Y、Z三軸加速度計進行實驗測試。實驗結果表明,該方法對加速度計信號處理后1 s的速度增量變化量小于5×10^-5 m/s。

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【部分圖文】：

圖1加速度信號轉換系統(tǒng)設計

加速度輸出的電流信號經(jīng)精密電阻轉化為電壓信號,通過電路積分器輸出,然后再經(jīng)高精度A/D轉換器周期采樣積分器輸出的電壓增量,得到積分器輸出的數(shù)字量。其中硬件部分包含RC積分電路和高精度A/D轉換電路,積分電路主要對輸入的電壓進行積分。軟件部分主要是對A/D采樣后的數(shù)據(jù)進行處理,對于....

圖2積分器輸出電壓示意圖

上述該方法中,積分電路在輸出幅度受到運算放大器線性工作范圍的限制,如果信號幅度較大,運算放大器容易進入非線性區(qū),導致測量誤差,這將不利于慣性導航系統(tǒng)的測量。但是在積分輸出中設置一個閾值,這個閾值范圍內運算放大器工作在線性區(qū)。積分電壓在A/D采樣中對應的數(shù)字量超過規(guī)定閾值時,根據(jù)需....

圖3積分清零補償法流程圖

先在校準模式下,完成對參數(shù)Nr的測量及計算;然后在實時導航模式下,微處理器周期性采樣積分電路的輸出信號,進行積分清零補償方法建模。圖3所示為積分清零補償方法的軟件流程圖,將采集的加速度積分信號送到微處理器中,當積分電壓超出閾值情況時,微處理器控制電路開關實現(xiàn)積分器清零動作,同時微....

圖4實驗研究系統(tǒng)

實驗系統(tǒng)如圖4所示,系統(tǒng)采用JN-06型加速度計為研究對象,為研究加速度計在重力輸入和零輸入條件下的加速度計輸出情況,用本方法設計的加速度計信號處理電路置于某50型激光陀螺捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)中。將慣性系統(tǒng)水平置于測試實驗臺上,X、Y軸為重力軸垂直方向,加速度信號輸入近似為0,Z軸為....

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