一种惯性器件数值模拟方法技术

本发明专利技术公开了一种惯性器件数值模拟方法，以Adis16480惯性器件为被模拟对象，结果显示模拟值与被模拟值具有很高的逼真度，采用主要技术体现在：1.根据随机噪声频率带宽特点，对模拟的随机噪声序列进行带通滤波，使得数值模拟更逼真；2.通过Allan方差图辨识被模拟惯性器件的随机噪声功率谱参数，模拟更具针对性，使得模拟数值与被模拟对象数值特征更加逼真。该方法可逼真模拟任意型号的惯性器件，满足不同性能惯导、组合导航算法研究需求。

A numerical simulation method for inertial devices

【技术实现步骤摘要】
一种惯性器件数值模拟方法
本专利技术涉及一种惯性器件数据模拟方法，属于惯性导航领域。
技术介绍
惯性器件指陀螺与加速度计，模拟数据普遍采用真值加误差方式实现，惯性器件误差包括系统误差与随机误差，在惯导解算过程中，系统误差可被标定与消除，而随机误差不能消除并且对惯导精度影响较大，本专利技术主要介绍惯性器件随机误差辨识与模拟方法。1.随机误差类型随机误差由不确定因素引起的随机漂移，主要包括量化噪声、f噪声、角速度度/加速度随机游走、角度/速度随机游走、零偏不稳定性，速率斜坡等组成，除此之外还存在指数相关噪声、正弦噪声等。量化噪声是一切量化操作所固有的噪声，只要进行数字化编码采样，传感器输出的理想值与量化值之间就必然会存在微小的差别，量化噪声代表了传感器检测的最小分辨率水平。量化噪声具有很宽的带宽，属于高频噪声，在实际应用中可进行低通滤波处理或大部分被导航姿态积分环节所消除，因此一般对长时间惯导精度影响不大。量化噪声功率谱为τ0Q2(2πf)2，其中τ0为采样周期，量化噪声系数Δ为量化当量，f为频率。f噪声是指与频率f成正比的噪声，f噪声功率谱为F(2πf)，其中F为噪声系数，f噪声与量化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种惯性器件数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)设置运动指令，包括初始位置、速度，运动类型，持续时间，角速度变化率和仿真步长；(2)依据运动指令，基于牛顿第二定律，生成运动轨迹；(3)根据运动轨迹、速度和仿真步长生成真实加速度值，根据角速度变化率和仿真步长生成真实角速度值；(4)辨识被模拟对象误差参数得到角度随机游走方差、零偏不稳定性方差和角速度随机游走方差；所述被模拟对象误差参数的类型包括角度随机游走、零偏不稳定性和角速度随机游走；(5)分别根据角度随机游走方差、零偏不稳定性方差和角速度随机游走方差一一对应生成角度随机游走噪声序列、零偏不稳定性噪声序列和角速度随机游走噪声序列；(6...

【技术特征摘要】
1.一种惯性器件数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)设置运动指令，包括初始位置、速度，运动类型，持续时间，角速度变化率和仿真步长；(2)依据运动指令，基于牛顿第二定律，生成运动轨迹；(3)根据运动轨迹、速度和仿真步长生成真实加速度值，根据角速度变化率和仿真步长生成真实角速度值；(4)辨识被模拟对象误差参数得到角度随机游走方差、零偏不稳定性方差和角速度随机游走方差；所述被模拟对象误差参数的类型包括角度随机游走、零偏不稳定性和角速度随机游走；(5)分别根据角度随机游走方差、零偏不稳定性方差和角速度随机游走方差一一对应生成角度随机游走噪声序列、零偏不稳定性噪声序列和角速度随机游走噪声序列；(6)将步骤(5)生成的三类宽带随机噪声序列依据各自带宽特性进行带通滤波；(7)将步骤(3)生成的真实加速度值和真实角速度值与步骤(6)滤波后的三类宽带随机噪声序列进行累加，合成含有误差的角速度和加速度。2.根据权利要求1所述的一种惯性器件数值模拟方法，其特征在于，步骤(4)中辨识被模拟对象误差参数的方式有三种：一是采集被模拟对象实测数据，然后应用Allan方差辨识参数；二是通过公开发表资料，搜集被模拟对象的Allan方差图，依图辨识参数；三是通过被模拟对象的技术说明书，辨识误差参数。3.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾瑞才，蔚保国，王青江，贾浩男，王博远，智奇楠，刘鹏飞，马国驹，李枭楠，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：河北,13