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双轴倾角传感器姿态角测量的建模与标定

张起朋 李醒飞 谭文斌 陈诚

张起朋, 李醒飞, 谭文斌, 陈诚. 双轴倾角传感器姿态角测量的建模与标定[J]. 机械科学与技术, 2016, 35(7): 1096-1101. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.0718
引用本文: 张起朋, 李醒飞, 谭文斌, 陈诚. 双轴倾角传感器姿态角测量的建模与标定[J]. 机械科学与技术, 2016, 35(7): 1096-1101. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.0718
Zhang Qipeng, Li Xingfei, Tan Wenbin, Chen Cheng. Modeling and Calibration of Dual-axis Tilt Sensor for Measuring Attitude Angles[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2016, 35(7): 1096-1101. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.0718
Citation: Zhang Qipeng, Li Xingfei, Tan Wenbin, Chen Cheng. Modeling and Calibration of Dual-axis Tilt Sensor for Measuring Attitude Angles[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2016, 35(7): 1096-1101. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.0718

双轴倾角传感器姿态角测量的建模与标定

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.0718
详细信息
    作者简介:

    张起朋(1986-),硕士研究生,研究方向为传感技术、精密测试技术及仪器的研究,zqp2010@sina.com

    通讯作者:

    李醒飞(联系人),教授,博士生导师,lixf@tju.edu.cn

Modeling and Calibration of Dual-axis Tilt Sensor for Measuring Attitude Angles

  • 摘要: 根据双轴倾角传感器的测量原理,建立了姿态角的测量模型。针对该测量模型,分别研究了无误差和误差下的姿态角的求解模型,并通过坐标变换算法,建立了含误差项的姿态角的求解模型。针对该模型的误差项,讨论了双轴倾角传感器姿态角测量的标定算法。在±4°范围内,通过实验对该标定算法进行了验证。实验结果表明,经修正,双轴倾角传感器的双轴标定精度由修正前的0.118°提高到0.012 46°,该标定算法使双轴倾角传感器的标定误差减小了一个数量级。该标定算法简单、快速,可以满足诸多场合对于姿态角测量的0.03°标定精度要求。
  • [1] 曾瑜,付敬奇,朱晓锦.双轴倾角传感器耦合干扰的补偿[J].仪器仪表学报,2004,25(S):175-178 Zeng Y, Fu J Q, Zhu X J. Compensation of coupling disturbance for dual-axis tilt sensor[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2004, (S):175-178 (in Chinese)
    [2] 温聚英,路鹰,梁雅军,等.基于立体视觉的飞行器运 动姿态测量技术及其应用[J].宇航计测技术,2013,33(2):12-15,21 Wen J Y, Lu Y, Liang Y J, et al. Measurement technique of motion attitude to vekicle based on stereovision and its application[J]. Journal of Astronautic Metrology and Measurement, 2013,33(2):12-15,21 (in Chinese)
    [3] 谭立英,吴世臣,韩琦琦,等.潜望镜式卫星光通信终端的CCD粗跟踪[J].光学精密工程,2012,20(2):270-276 Tan L Y, Wu S C, Han Q Q, et al. Coarse tracking of periscope-type satellite optical communication terminals[J]. Optics and Precision Engineering, 2012,20(2):270-276 (in Chinese)
    [4] 佟刚,王涛,吴志勇,等.高精度倾角传感器在测量车载平台变形中的应用[J].光学精密工程,2010,18(6):1347-1353 Tong G, Wang T, Wu Z Y, et al. Application of high accuracy inclinometer to deformation measurement for vehicular platform[J]. Optics and Precision Engineering, 2010,18(6):1347-1353 (in Chinese)
    [5] 马小林.基于图像反馈的角度测量系统集成研究[D].杭州:浙江大学,2008 Ma X L. Study on integration of an angle measurement based on image feedback system[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2008 (in Chinese)
    [6] 贾培刚,张铭.车体双轴倾角传感器的标定[J].西安工业大学学报,2012,32(12):1000-1003 Jia P G, Zhang M. Calibration of a dual axis inclinometer for hull attitude[J]. Journal of Xi'an Technological University, 2012,32(12):1000-1003 (in Chinese)
    [7] 李崇辉,郑勇,张超,等.水平角和高度角测量值的二维倾斜改正算法[J].测绘科学技术学报,2013,30(5):452-455,460 Li C H, Zheng Y, Zhang C, et al. Two-dimensional slope correction algorithm of horizontal angle and elevation angle[J]. Journal of Geomatics Science and Technology, 2013,30(5):452-455,460 (in Chinese)
    [8] 白渚铨,张晓明,刘俊,等.基于加速度计的数字倾角仪误差建模与分析[J].传感技术学报,2013,26(8):1078-1082 Bai Z Q, Zhang X M, Liu J, et al. Modeling and analysis of digital accelerometer inclinometer's error[J]. Chinese Journal of Sensors and Actuators, 2013,26(8):1078-1082 (in Chinese)
    [9] 李士钊.基于AVR单片机的双轴倾角仪的设计与实现[D].长春:吉林大学,2009 Li S Z. The design and implementation of 2-axis inclinometer based on AVR microcontroller[D]. Changchun: Jilin University, 2009 (in Chinese)
    [10] 薛琴.双轴倾角传感器在钻孔测斜仪中测量算法的校正[J].煤田地质与勘探,2007,35(6):70-73 Xue Q. Measurement algorithmic adjustment of 2-axis inclinometer in borehole inclinometer[J]. Coal Geology & Exploration, 2007,35(6):70-73 (in Chinese)
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-06-15
  • 刊出日期:  2016-07-05

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