Предложения к задаче практикума по калибровке блока инерциальных сенсоров

17 февраля 2016 года
Болотин Юрий Владимирович

Предлагается задача специального физико-механического практикума. Задача состоит в калибровке блока инерциальных сенсоров (БИС). Калибровка БИС — вспомогательная процедура для систем инерциальной навигации, биомеханических и робототехнических систем, обеспечивающая преобразований сырых показаний ньютонометров и гироскопов в ускорения и угловые скорости, привязанные к т.н. приборной системе координат.

Используемый в задаче БИС заключен в кубический корпус. Это позволяет наглядно ввести приборную систему координат, связанную с кубом, применять для калибровки простые манипуляции с корпусом, и простые формулы для вычисления калибровочных параметров. Рассмотрен и более общий метод калибровки с соответствующим выбором приборной системы координат — с привязкой ее к осям чувствительности датчиков. Последний метод предлагается как дополнительный материал. 

Оба метода элементарны и не требуют знания теории инерциальной навигации. Собственно инерциальная навигация в пособии не затрагивается, за исключением введения приборной системы координат. 

Цель задачи — дать опыт практической работы с данными, их предварительной обработкой и анализом и определением искомых параметров. 

В приложении обсуждается теория вариации Аллана, как метод выбор интервала осреднения данных при калибровке.