Расширенные температурные модели погрешностей измерений инерциальных датчиков в задаче калибровки

26 октября 2016 года
Тарыгин Илья Евгеньевич
(аспирант 3-го г. о., научные руководители д.ф.-м.н. А. А. Голован, к.ф.-м.н. А. В. Козлов, рецензенты: к.ф.-м.н. Н. Б. Вавилова, асп. 2 г. о. В. В. Латонов)

Работа посвящена развитию метода калибровки инерциальных измерительных блоков на калибровочных стендах с горизонтальной осью вращения. Разработаны модели, учитывающие зависимость инструментальных погрешностей измерений инерциальных датчиков от температуры и производной температуры по времени при калибровке в условиях изменяющейся температуры. Учет этой зависимости позволяет существенно сократить общее время проведения экспериментов, так как при этом не требуется ожидать окончания переходных тепловых процессов в термокамере.

Ранее алгоритмы оценивания температурных зависимостей были реализованы и протестированы на смоделированных записях показаний инерциальных датчиков.

Важным этапом практического внедрения указанных алгоритмов является определение производной температуры по показаниям датчиков температуры. Измерения датчиков температуры имеют две характерные особенности. Дискретизация показаний сильно больше характерного изменения температуры за такт съема; разные характерные времена изменения температуры даже при постоянной внешней температуре. В связи с этим реализация стандартных численных методов для оценки производной температуры становится проблематичной. Потенциальным решением данной задачи является аппроксимация температуры решением уравнения теплопроводности. Это позволит использовать дополнительную информацию о динамике температуры для ее оценки. При анализе показаний изменения температуры для нескольких экземпляров систем различного типа было сделано предположение о виде функции, описывающей изменение температуры от времени. Показано, что функции такого вида не только соответствуют экспериментальным данным, но и могут являться решением уравнения теплопроводности.