利用频谱分析测定惯性元件标度因数的新方法

"基于频谱分析的惯性元件标度因数测量研究与实现"这篇论文主要探讨了在惯性导航系统中，如何通过频谱分析技术来精确测量惯性元件（主要是陀螺仪和加速度计）的标度因数，这对于提高整个系统的导航精度至关重要。文章介绍了一种创新的方法，即利用舒勒回路的周期特性进行测量，特别是在更换惯性元件或者在不满足传统测量条件的情况下，这种方法显得更为实用。 在惯性导航系统中，陀螺仪和加速度计是核心组成部分。陀螺仪通过其定轴性和进动性提供稳定的测量基准，而加速度计则通过检测运动物体的加速度，积分后得到速度和位置信息。然而，这些元件的标度因数误差会直接影响到测量结果的准确性。传统的标度因数测量方法通常需要特定环境，例如四位置法对于陀螺仪，以及在静态水平状态下测量加速度计。 本文提出的新型测量方法，通过分析舒勒回路的周期性振荡，利用频谱分析来估算振荡周期，以此推算出标度因数。这种方法的优势在于它能够在系统运行过程中，甚至在更换元件后，无需严格的前提条件即可进行标度因数的测定。具体实现过程中，首先需要获取无阻尼工作状态下的误差方块图，然后通过断开傅科周期回路，分析速度误差的时间函数，从而计算出系统舒勒频率和加速度计的标度因数。 计算机仿真和工程试验的结果证明了这种基于频谱分析的测量方法在实际应用中的准确性和有效性。它不仅简化了测量流程，还扩大了标度因数测量的适用范围，对于提升船用惯导系统以及其他应用场景的导航性能有着重要的实践意义。 关键词：频谱分析、惯性导航、惯性元件、标度因数、开发板、电子技术、ARM开发板，反映了论文研究的核心技术和应用领域，涉及了硬件平台和软件算法的结合，展示了现代惯性导航技术的发展和创新。 总结起来，这篇研究论文提供了在复杂环境下测量惯性元件标度因数的新思路，通过频谱分析技术的应用，提高了测量精度和灵活性，对于惯性导航系统的优化和维护提供了有力的技术支持。