本发明专利技术涉及一种加速度计及测量俯仰角误差补偿方法，测量不同俯仰角下加速度计的误差；对不同俯仰角下的加速度计测量误差进行拟合，获得补偿模型；加速度测量单元测量当前加速度，基于当前加速度计算当前的测量俯仰角；采用所述补偿模型计算当前的测量俯仰角下的测量误差，修正计当前的测量俯仰角。本发明专利技术通过对不同俯仰角下加速度计的测量误差进行拟合，用误差拟合函数对通过加速度计得到的俯仰角进行误差补偿，提高了测量精度。通过设置补偿模块，对加速度计测得的加速度转换为俯仰角并进行补偿，使得加速度计直接能够输出补偿后的俯仰角且不干扰其对于加速度的正常计量。的俯仰角且不干扰其对于加速度的正常计量。的俯仰角且不干扰其对于加速度的正常计量。
【技术实现步骤摘要】
一种加速度计及其测量俯仰角误差补偿方法
[0001]本专利技术涉及惯性检测
，尤其涉及一种加速度计及测量俯仰角误差补偿方法。
技术介绍
[0002]惯性导航、工程设计等许多领域，需要测量载体或平面的俯仰角。如惯性导航领域中寻北技术借助敏感器件，探测和计算方位角，从而确定“北”向，其中便需要精确的测取寻北系统的俯仰角大小。
[0003]目前测量俯仰角主要是通过加速度计，因为加速度计测量俯仰角具有全天候、干扰小、精度高等优点。加速度计能够测量物体的加速度，当加速度计静止时，其输出为重力加速度在各个轴上的分量，装有加速度计的物体的倾角发生变化时，加速度计的输出也会随之变化，根据这一原理通过测量加速度计各轴的输出便可以得出物体的俯仰角大小。
[0004]基于加速度计测量俯仰角具有较高的测量精度，但是加速度计的测量误差会影响测量精度。因此需要对俯仰角进行误差补偿。
技术实现思路
[0005]针对目前使用加速度计测量俯仰角的精度问题，本专利技术提供一种加速度计及测量俯仰角误差补偿方法，提高了俯仰角的测量精度。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供了一种加速度计测量俯仰角误差补偿方法，包括：
[0007]测量不同俯仰角下加速度计的误差；
[0008]对不同俯仰角下的加速度计测量误差进行拟合，获得补偿模型；
[0009]加速度测量单元测量当前加速度，基于当前加速度计算当前的测量俯仰角；采用所述补偿模型计算当前的测量俯仰角下的测量误差，修正当前的测量俯仰角。<br/>[0010]进一步地，测量不同俯仰角下加速度计的误差，包括：
[0011]取俯仰角θ
i
＝k
°
·
i，k为间隔角度，15≥k≥5，i＝1,2,3...n；
[0012]获取加速度计在不同俯仰角θ
i
状态下的输出值b
i
，则俯仰角的测量值θ
i
′
为：
[0013][0014]其中g为当地地球重力加速度；
[0015]计算不同俯仰角下加速度计的误差e
i
为：
[0016]e
i
＝θ
i
′‑
θ
i
。
[0017]进一步地，对不同俯仰角下的加速度计测量误差进行拟合，包括采用多项式拟合。进一步地，n取值大于多项式阶数。
[0018]进一步地，基于当前加速度b计算当前的测量俯仰角θ
′
为：
[0019][0020]进一步地，k取10，n取9，采用五阶多项式拟合，补偿模型为e
θ
′
＝a0+a1θ
′
+a2θ
′2+...a5θ
′5，拟合系数a0,a1,a2...a5计算包括：
[0021][0022]e
θ
′
为测量俯仰角为θ
′
时加速度计测量误差拟合值。
[0023]另一方面提供一种测量俯仰角的加速度计，包括存储单元、加速度测量单元和补偿单元；
[0024]测量不同俯仰角下加速度计的误差；对不同俯仰角下的加速度计测量误差进行拟合，获得补偿模型；所述存储单元存储所述补偿模型；
[0025]所述加速度测量单元，测量当前加速度；
[0026]所述补偿单元，获取当前加速度，计算当前的测量俯仰角；采用所述补偿模型计算当前的测量俯仰角下的测量误差，修正计当前的测量俯仰角。
[0027]进一步地，测量不同俯仰角下加速度计的误差，包括：
[0028]取俯仰角θ
i
＝k
°
·
i，k为间隔角度，15≥k≥5，i＝1,2,3...n；
[0029]获取加速度计在不同俯仰角θ
i
状态下的输出值b
i
，则俯仰角的测量值θ
i
′
为：
[0030][0031]其中g为当地地球重力加速度；
[0032]计算不同俯仰角下加速度计的误差e
i
为：
[0033]e
i
＝θ
i
′‑
θ
i
。
[0034]进一步地，对不同俯仰角下的加速度计测量误差进行拟合，包括采用多项式拟合。进一步地，n取值大于多项式阶数。
[0035]进一步地，所述补偿单元，获取当前加速度b，计算当前的测量俯仰角θ
′
为：
[0036][0037]进一步地，k取10，n取9，采用五阶多项式拟合，补偿模型为e
θ
′
＝a0+a1θ
′
+a2θ
′2+...a5θ
′5，拟合系数a0,a1,a2...a5计算包括：
[0038][0039]e
θ
′
为测量俯仰角为θ
′
时加速度计测量误差拟合值。。
[0040]本专利技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0041](1)本专利技术通过对不同俯仰角下加速度计的测量误差进行拟合，用误差拟合函数对通过加速度计得到的俯仰角进行误差补偿，提高了测量精度。
[0042](2)本专利技术通过设置补偿模块，对加速度计测得的加速度转换为俯仰角并进行补偿，使得加速度计直接能够输出补偿后的俯仰角且不干扰其对于加速度的正常计量。
附图说明
[0043]图1是测量俯仰角原理示意图；
[0044]图2加速度计测量俯仰角误差补偿流程图。
具体实施方式
[0045]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0046]由图1可知，俯仰角θ为加速度计敏感轴与水平线的夹角。重力加速度沿敏感轴方向的分量为gsinθ，而加速度计的实际测量值例如为b
i
，b
i
存在计量误差，那么采用计算俯仰角就存在计量误差。本专利技术对计量误差进行补偿，以提高俯仰角
的计量精度。
[0047]一方面提供一种加速度计测量俯仰角误差补偿方法，结合图2，包括以下步骤：
[0048](1)测量不同俯仰角下加速度计的误差。
[0049]1.1取俯仰角θ
i
＝k
°
·
i，k为间隔角度，15≥k≥5，i＝1,2,3...n。
[0050]1.2获取加速度计在不同俯仰角θ
i
状态下的输出值b
i
，则俯仰角的测量值θ
i
′
为：
[0051][0052]其中g为当地地球重力加速度；由上式可以计算出俯仰角的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种加速度计测量俯仰角误差补偿方法，其特征在于，包括：测量不同俯仰角下加速度计的误差；对不同俯仰角下的加速度计测量误差进行拟合，获得补偿模型；加速度测量单元测量当前加速度，基于当前加速度计算当前的测量俯仰角；采用所述补偿模型计算当前的测量俯仰角下的测量误差，修正当前的测量俯仰角。2.根据权利要求1所述的加速度计测量俯仰角误差补偿方法，其特征在于，测量不同俯仰角下加速度计的误差，包括：取俯仰角θ
i
＝k
°
·
i，k为间隔角度，15≥k≥5，i＝1,2,3...n；获取加速度计在不同俯仰角θ
i
状态下的输出值b
i
，则俯仰角的测量值θ
′
i
为：其中g为当地地球重力加速度；计算不同俯仰角下加速度计的误差e
i
为：e
i
＝θ
′
i
‑
θ
i
。3.根据权利要求2所述的加速度计测量俯仰角误差补偿方法，其特征在于，对不同俯仰角下的加速度计测量误差进行拟合，包括采用多项式拟合。进一步地，n取值大于多项式阶数。4.根据权利要求3所述的加速度计测量俯仰角误差补偿方法，其特征在于，基于当前加速度b计算当前的测量俯仰角θ
′
为：5.根据权利要求3所述的加速度计测量俯仰角误差补偿方法，其特征在于，k取10，n取9，采用五阶多项式拟合，补偿模型为e
θ
′
＝a0+a1θ
′
+a2θ
′2+...a5θ
′5，拟合系数a0,a1,a2...a5计算包括：
e
θ
′
为测量俯仰角为θ
′
时加速度计测量误差拟合值。6.一种测量俯仰角的加速度计，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱正辉，张建宏，陈秉理，井然，
申请(专利权)人：北京天兵科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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