Метод гарантирующего оценивания в задаче калибровки блока гироскопов

16 ноября 2022 года
П.А.Акимов, А.И.Матасов

В докладе рассматривается методика калибровки блока датчиков угловой скорости (ДУС, гироскопов), основанная на методе гарантирующего оценивания. Цель калибровки состоит в оценке  параметрических погрешностей - сдвигов нулей, масштабных коэффициентов и углов перекоса -  в блоке, состоящем из трех датчиков угловой скорости. Для определения этих параметров производится серия измерений на стенде, позволяющем с высокой точностью управлять скоростью вращения и ориентацией блока. При калибровке решается не только задача обработки измерений, но и задача оптимального выбора режимов вращения.

 В силу наличия большого количества неизвестных параметров в задаче калибровки (погрешности датчиков, погрешности стенда), нелинейно влияющих на результаты измерений, существенны два вопроса: как построить математическую модель стендовых испытаний, учитывающую все эти факторы, и как минимизировать влияние погрешностей на результат оценки. Вариант ответа на эти вопросы дан в представленной работе, которая является продолжением исследований по применению гарантирующего подхода в инерциальной навигации. Однако, в отличие от предыдущих работ, здесь этот метод применяется к другому классу систем, что требует построения других моделей и приводит к иным, структурно более сложным проблемам оценивания.  

Общепринятым  инструментом решения проблем оценивания в навигации служат фильтр Калмана или метод наименьших квадратов. В данной работе применен иной подход: задача калибровки рассматривается в виде проблемы гарантирующего оценивания, т.е. алгоритм оценивания  строится таким образом, чтобы минимизировать наихудшую, максимальную ошибку оценки.