加速度计温度补偿模型的研究
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Ｋｅ ｒ ｓ ＳＩ ｙ ｗｏ ｄ ： ＮＳ； ｃ ｅ ｅ ｏ ｔ ｒ ｂ ａ ； ｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｏ ｐ ｎ ａ ｉ ｎ ａ ｃ ｌｒ ｍｅ ｅ ； ｉ ｓ ｔ ｍ ｅ ａ ｕ ｅ ｃ ｍ ｅ ｓ ｔ ｏ
ＥＥＡＣＣ ： ３ ０Ｅ ７２
加 速 度 计 温度 补 偿 模 型 的研 究
Ａｂ ｔａ ｔ Ｂ ｓｄｏ ｅ ｐ ｒｔ ｒ ｘ ｅｉ ｎ ，ｔ ｅｔｍｐ ｒ ｔｒ ｈ ｒｃｅｉｔ ｆ ｃｅｅｏ ｔｒｈ ｓｂ ｅ ｔ ｄｅ． Ｔｈ ｓｒ ｃ ： ａｅ ｎ ｔｍ ｅａｕ ｅｅ ｐ ｒ ｍｅ ｔ ｈ ｅ ｅａｕ ｅｃ ａａ ｔｒｓｉ ｏ ｃ［ｒｍｅｅ ａ ｅ ｎｓｕ ｉｄ ｃ ａ ｅ ｔｍｐ ｒｔ ｒ ｏ ｅ ｓｔ ｎ ｍｏ ｅ ｏ ｃｅｅｏ ｔｒ Ｓｏ ｔｕ ａ ｅ ｎ ｇ ｉｅ ｅ ｅａｕ ｅｃ ｍｐ ｎ ａｉ ｄ ｌ ｆａｃ ｌｒｍｅｅ ’ ｕｐ ｔｈ ｓｂ ａｎ ｄ，ａ ｄ ｉ ｈ ｓｂ ｎ ａ ｐｉｄ ｔ Ｉ ． Ｉ ｏ ｎ ｔ ａ ｅ ｐ ｌ ｏ Ｓ ＮＳ ｔ ｅ ｈ ｓｂ ｎ ｓ ｏ ｈ ｔ ｈ ｓ ｄ ｅｓｃｎ ｃｍｐ ｎ ａｅｅｒ ｒｏ ｈ ｃｅｅｏ ｔｒｅｆｃｉｅｙ ａ ｅ ｈ ｗｎ ｔ ａ ｅｅｍｏ ｌ ａ ｏ ｅ ｓ ｔ ｒｏ ｆｔｅａ ｃ ｌｒｍｅｅ ｆ ｔ ｌ．Ｔｈ Ｉ ’ ｒｃｓ ｎ ｃｎ ｔ ｅ ｖ ｅＳＮＳ Ｓｐ ｅｉｉ ａ ｏ ｂ ｒ ｖ ｄ ｎ ｈ ｒ ｕ ｉ ａ ｅｓ ｏ ｔｎ ｄ ｂ ｅ ｅａｕ ｅｃｍｐ ｎ ｔ ｎ ｅｉ ｍｐ ｏ ｅ ，ａ ｄ ｔｅｗａｍ－ ｐ ｔ ｍｅｃ ｎ ｂ ｈ ｒｅ ｅ ｙ ｔｍｐ ｒｔｒ ｏ ｅ ｓ ｉ ． ａ ｏ
浮动 ， 干式加速度计则用空气、 氮气或电磁 阻尼． 本
系统 使 用 的是石英 挠性 摆式 加速 度计 ． 本 系统 的加速 度计 的输 出值 在整 个工 作过 程 中 都存 在 漂 移 ， １为系 统 在静 止条 件 下 ｚ轴加 速 度 图 计 （ 人 为 １ｇ ） 一 个 小 时 内 的输 出数 据 ， 以看 输 在 可 到， 当启 动开始 阶 段 ， 速 度 计 漂 移值 非 常大 ， 是 加 这 由于 开始 阶段 加速 度 计 本 身 和 Ｉ 的 温度 变 化 剧 Ｆ板 烈 而 导致加 速度 计 零 偏 和 标 度 因子 的变 化 造成 的．
文章 编号 ：０ ４１ ９ （０ ７ ０ －０ ２０ １ ０ －６ ９ ２ ０ ） ５１ １ －５
加速 度计 作 为惯 导 系 统 的 主 要 的惯 性 仪 表 ， 其 精 度 直 接 影 响惯 性 系 统 的精 度 ［． １ 由于 加 速度 计 本 ］ 身结构 的不尽完 善 ， 在环 境 因素改 变 时 ， 加速 度计 将 产 生误 差． 影响 惯性 器件 的精 度环 境诸 多 因素 中 ， 环
的， 一种 方 法 是 严 格 控 制 传感 器 的温 度 ， 即实 行 温 控， 这种 方法 的缺 点 是 增 大 体 积 ， 加成 本 ， 增 而且 实 现复 杂Ｅ３； 一 种 方 法 是 研 究 环 境 条 件 对 加 速 度 ２ 另 ，
计数 学模 型影 响 的规 律 ， 出加 速 度 计 的 温度 模 型 给
一
并储存在导航计算机 中， 由导航计算机实 时的进行
补偿 ， 这种 方法 结 构 加 速度 计 的误差 进行 分析 、 本 建 立 温 度补偿模 型并实 现实 时补 偿．
维普资讯
第２ ０卷
第 ５期
传 感 技 术 学 报
Ｃ Ｎ Ｅ Ｊ ＵＲ Ｌ ＯＦ Ｓ Ｓ ＲＳ Ａ ＨＩＥＳ Ｏ ＮＡ ＥＮ Ｏ ＮＤ Ｃ Ａ ＴＵＡ ＲＳ ＴＯ
Ｖ １２ Ｎｏ ５ ｏ ．０ ．
２０ ０ ７年 ５月
Ｍａ ２ Ｏ ｖ． Ｏ ７
接 的摆 锤 保 持 在 标 称 位 置 的 力 矩 来 获 得 加 速 度 的
值． 摆式加速度计的结构方式依制造 厂家而有所不 同 ， 一般 可分 为两 大类 ： 但 充液 式加 速度 计 和干式 加
速 度计 ． 充液 式 加速 度 计 通 过 粘 性液 体 产 生 阻 尼 和
境温度的影响不容忽视． 必须考虑抑制温度对加速 度计 的影 响． 一般 来 说 有 两 种 方 法 可 以达 到 这 个 目
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｍ ｐ ｎｓ ｔｎｇ Ｍ ｏ ｅ ｏ ｃ ｌ ｒ ｍ ｅ ｅ ｓ ａ ｃ ｎ Ｔｅ ｅ ａ ｕ ｅ Ｃｏ ｅ ａｉ ｄ ｌｆ ｒ Ａｃ ｅ ｅ ｏ ｔ ｒ
ＺＨＡＮＧＰｅｇ ｆ ｉ ＷＡＮＧ ｕ， ＯＮＧＸｉｇ ｗｕ， ＡＮＧＪａ — Ｕ ＬＩ ｅ ＸＵＧ ａ ｇｍｉｇ ｎ—ｅ ， Ｙ Ｌ ｎ－ Ｔ ｉｎＸ ｎ， Ｇ ， ｕ ｎ－ ｎ
（ ｏｌ ｅ ｆＯ ｔｅｅｔｏ ｉ ｃ．＆ Ｅｎ ，Ｎａｉｎ ｌ ｎｖｒｉ ｆ Ｄｅ ｅｓ ｅｈ ｏｏ ｙ，Ｃ ａ ｇ ｈ １０ ３ Ｃ ｉａ Ｃ ｌｇ ｅ ｏ ｐ ｏｌｃ ｎｃ Ｓ ｉ ｒ ｓ ｇ． ｔ ａ ｉｅｓ ｙｏ ｆ ｎｅＴ ｃｎ ｌｇ ｏ Ｕ ｔ ｈ ｎ ｓａ４ ０ ７ ， ｈｎ ）
张鹏飞 王 宇， 龙兴武 ， 汤建勋 ， 李 革 ， 许光 明
（ 国防科技大学光 电科学 与工程学 院 ， 长沙 ４ ０ ７ ） １０ ３
摘
要： 研究Ｔ／速度计的温度特性． Ｊ ￣ ］ 通过温度实验， 分别得到Ｔ／速度计的零偏 、 Ｊ ￣ ］ 标度因子和 Ｉ Ｆ转换 电路 的温度补偿模
型， 并在捷 联系统中得到应用． 果表明 ， 到的模型 可 以有 效地补 偿加速 度计温度 误差 ， 结 得 通过 温度补 偿 ， 缩短 了系统 的预热
时间 ， 高了系统的精度． 提
关 键词 ： 捷联惯导系统ＩⅡ 力速度计 ； 零偏； 温度补偿
中图分 类号 ： Ｈ ４ ． Ｔ ７ ４５
文 献标识 码 ： Ａ
ＥＥＡＣＣ ： ３ ０Ｅ ７２
加 速 度 计 温度 补 偿 模 型 的研 究
Ａｂ ｔａ ｔ Ｂ ｓｄｏ ｅ ｐ ｒｔ ｒ ｘ ｅｉ ｎ ，ｔ ｅｔｍｐ ｒ ｔｒ ｈ ｒｃｅｉｔ ｆ ｃｅｅｏ ｔｒｈ ｓｂ ｅ ｔ ｄｅ． Ｔｈ ｓｒ ｃ ： ａｅ ｎ ｔｍ ｅａｕ ｅｅ ｐ ｒ ｍｅ ｔ ｈ ｅ ｅａｕ ｅｃ ａａ ｔｒｓｉ ｏ ｃ［ｒｍｅｅ ａ ｅ ｎｓｕ ｉｄ ｃ ａ ｅ ｔｍｐ ｒｔ ｒ ｏ ｅ ｓｔ ｎ ｍｏ ｅ ｏ ｃｅｅｏ ｔｒ Ｓｏ ｔｕ ａ ｅ ｎ ｇ ｉｅ ｅ ｅａｕ ｅｃ ｍｐ ｎ ａｉ ｄ ｌ ｆａｃ ｌｒｍｅｅ ’ ｕｐ ｔｈ ｓｂ ａｎ ｄ，ａ ｄ ｉ ｈ ｓｂ ｎ ａ ｐｉｄ ｔ Ｉ ． Ｉ ｏ ｎ ｔ ａ ｅ ｐ ｌ ｏ Ｓ ＮＳ ｔ ｅ ｈ ｓｂ ｎ ｓ ｏ ｈ ｔ ｈ ｓ ｄ ｅｓｃｎ ｃｍｐ ｎ ａｅｅｒ ｒｏ ｈ ｃｅｅｏ ｔｒｅｆｃｉｅｙ ａ ｅ ｈ ｗｎ ｔ ａ ｅｅｍｏ ｌ ａ ｏ ｅ ｓ ｔ ｒｏ ｆｔｅａ ｃ ｌｒｍｅｅ ｆ ｔ ｌ．Ｔｈ Ｉ ’ ｒｃｓ ｎ ｃｎ ｔ ｅ ｖ ｅＳＮＳ Ｓｐ ｅｉｉ ａ ｏ ｂ ｒ ｖ ｄ ｎ ｈ ｒ ｕ ｉ ａ ｅｓ ｏ ｔｎ ｄ ｂ ｅ ｅａｕ ｅｃｍｐ ｎ ｔ ｎ ｅｉ ｍｐ ｏ ｅ ，ａ ｄ ｔｅｗａｍ－ ｐ ｔ ｍｅｃ ｎ ｂ ｈ ｒｅ ｅ ｙ ｔｍｐ ｒｔｒ ｏ ｅ ｓ ｉ ． ａ ｏ
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系统 使 用 的是石英 挠性 摆式 加速 度计 ． 本 系统 的加速 度计 的输 出值 在整 个工 作过 程 中 都存 在 漂 移 ， １为系 统 在静 止条 件 下 ｚ轴加 速 度 图 计 （ 人 为 １ｇ ） 一 个 小 时 内 的输 出数 据 ， 以看 输 在 可 到， 当启 动开始 阶 段 ， 速 度 计 漂 移值 非 常大 ， 是 加 这 由于 开始 阶段 加速 度 计 本 身 和 Ｉ 的 温度 变 化 剧 Ｆ板 烈 而 导致加 速度 计 零 偏 和 标 度 因子 的变 化 造成 的．
文章 编号 ：０ ４１ ９ （０ ７ ０ －０ ２０ １ ０ －６ ９ ２ ０ ） ５１ １ －５
加速 度计 作 为惯 导 系 统 的 主 要 的惯 性 仪 表 ， 其 精 度 直 接 影 响惯 性 系 统 的精 度 ［． １ 由于 加 速度 计 本 ］ 身结构 的不尽完 善 ， 在环 境 因素改 变 时 ， 加速 度计 将 产 生误 差． 影响 惯性 器件 的精 度环 境诸 多 因素 中 ， 环
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计数 学模 型影 响 的规 律 ， 出加 速 度 计 的 温度 模 型 给
一
并储存在导航计算机 中， 由导航计算机实 时的进行
补偿 ， 这种 方法 结 构 加 速度 计 的误差 进行 分析 、 本 建 立 温 度补偿模 型并实 现实 时补 偿．
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第２ ０卷
第 ５期
传 感 技 术 学 报
Ｃ Ｎ Ｅ Ｊ ＵＲ Ｌ ＯＦ Ｓ Ｓ ＲＳ Ａ ＨＩＥＳ Ｏ ＮＡ ＥＮ Ｏ ＮＤ Ｃ Ａ ＴＵＡ ＲＳ ＴＯ
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２０ ０ ７年 ５月
Ｍａ ２ Ｏ ｖ． Ｏ ７
接 的摆 锤 保 持 在 标 称 位 置 的 力 矩 来 获 得 加 速 度 的
值． 摆式加速度计的结构方式依制造 厂家而有所不 同 ， 一般 可分 为两 大类 ： 但 充液 式加 速度 计 和干式 加
速 度计 ． 充液 式 加速 度 计 通 过 粘 性液 体 产 生 阻 尼 和
境温度的影响不容忽视． 必须考虑抑制温度对加速 度计 的影 响． 一般 来 说 有 两 种 方 法 可 以达 到 这 个 目
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张鹏飞 王 宇， 龙兴武 ， 汤建勋 ， 李 革 ， 许光 明
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摘
要： 研究Ｔ／速度计的温度特性． Ｊ ￣ ］ 通过温度实验， 分别得到Ｔ／速度计的零偏 、 Ｊ ￣ ］ 标度因子和 Ｉ Ｆ转换 电路 的温度补偿模
型， 并在捷 联系统中得到应用． 果表明 ， 到的模型 可 以有 效地补 偿加速 度计温度 误差 ， 结 得 通过 温度补 偿 ， 缩短 了系统 的预热
时间 ， 高了系统的精度． 提
关 键词 ： 捷联惯导系统ＩⅡ 力速度计 ； 零偏； 温度补偿
中图分 类号 ： Ｈ ４ ． Ｔ ７ ４５
文 献标识 码 ： Ａ