焦晨阳+王新龙+王盾+李群生+潘哲

摘要： 提出一种将经验模态分解法、 时间序列分析法与Kalman滤波相结合， 对随机振动引起的石英挠性摆式加速度计误差进行建模的方法。 针对随机振动引起的加速度计非平稳序列误差， 通过经验模态分解法有效分离出误差序列中的非平稳成分， 进一步采用时间序列分析法建立平稳序列的误差模型， 并引入Kalman滤波算法对模型的预测误差进行最优估计。 实现了对加速度计随机振动误差的精确建模， 提高了随机振动环境下石英挠性摆式加速度计的测量精度。

关键词： 石英挠性摆式加速度计； 随机振动； 经验模态分解； 时间序列分析法； Kalman滤波

中图分类号： TJ765.1； V241.4+5文献标识码： A文章编号： 1673-5048（2017）05-0048-060引言

石英挠性摆式加速度计以高精度、 高灵敏度、 稳定性好等优点在航空、 航天、 測绘等领域得到广泛应用。 然而在实际工作中， 加速度计易受环境振动、 温度等因素的影响， 导致其参数不断发生变化， 严重影响导航精度。 因此， 研究随机振动对加速度计输出的影响有着重要的现实意义[1]。

目前， 对于加速度计误差的研究多数为环境温度变化下的系统参数辨识与补偿算法， 而对随机振动误差建模的研究很少。 时间序列分析法[2]是一种较为成熟的传感器建模方法， 利用时间序列分析法建模能够实现数据的平滑、 滤波和预测， 并能够对系统特性进行识别， 有利于对系统进行控制； 其对动态数据具有外延特性， 从而可以避免在求取其统计特性时直接加“窗”造成的影响。……