测试基准倾斜对辨识加速度计数学模型精度的影响

　　1引言

　　本文研究的测试基准倾斜包括大地脉动、地基倾斜、侧试转台调平装置调平不准和加速度计初始安装误差角等内容。它们均是慢时变的随机过程，也是测试的重要环境条件和工作条件。

　　加速度计的测试结果不仅与加速度计本身性能有关，还一与测试时所处的环境条件及工作条件有关。降低和克服环境条件及I’.作条件对测试精度的影响，目万亩常j一月的有.:.种方法:①尽可能改善测试环境和工作条件，限制其变化范围;②采取一定的硬件措施消除或减弱测试环境及工作条件的影响;③采取一定的软件措施，对山f测试环境及工作条件的变化而产生的附加误差进行辨识并补偿。

　　美国过去曾将矛卜方一法结合使用取得r很好的效果，三种方法的结合使用将是一个发展方向。飞jIJ-j丙种方法要花费过多的资金，技术}几也很复杂。第三项的研究不需要很大的投资，而且可在短期内收到很好的效果。如果能在有关的测试实验室内，完善对测试环境和测试条件的计算机监测系统，则可用较少的投资，得到较高的测试精度。

　　地基倾斜是重要的环境条件之一。国内外降低地基倾斜对加速度计模型辨识精度影响的方法主要是建造高质量的地基(包括无源地基和有源地基)。无源地基的实时性不好，但价格便宜;有源地基的效果好，但造价几百万美元。美国德雷拍实验室采取了第三项措施对地基倾斜误差源进行了研究，得到了试验台南北水平轴、东西水平轴的倾斜误差源灵敏度。

　　本文选择了第三种方法，建立了考虑测试基准倾斜时加速度计的数学模型。用初始安装误差角辨识理论及算法，在一定范围内除或减弱了测试基准倾斜对加速度计数学模型辨识精度的影响。

　　2测试基准倾斜时加速度计的数学模型

　　2.1采用双轴转台测试，测试基准倾斜时加速度计的数学模型

　　现以双轴十二点试验计划为例，讨论测试基准倾斜时加速度计的数学模型。当加速度计的数学模型结构类为简化的三元三次多项式时，根据最优设计准则，对双轴十二点试验计划(正二十面体计划)进行设计，信息矩阵降秩后，最多能辨识出10个系数。剔出多余项(a暮项)，可得模型结构为

　　倾斜角O存在.只是改变r垂力加速度在加速度计丫个轴卜的输入分员a，、认和al，而加速度计静态数学模型形式不变。现设转台初始女装状态为:外环轴(X轴)东西方向安装(E一W);内环轴(Y轴)南北方向安装(N一S);加速度计在双轴台上以摆状态安装，如图1a所示。

　　基座东西倾斜O，角，相当于X轴、Z轴绕Y轴偏离初始位置e;角，如图1b所示。基座南北倾斜O:角、相当于Y轴、Z轴绕X轴偏离初始位置B:角，如图lc所示。