随時測定加速度計誤差オンライン補償方法

YANG Jinxian ,  

LIN Yuke ,  

YANG Xiaojian ,  

摘要

随時測定における加速度計測定精度不足の問題に対処するため、磁気慣性ハニーバジャーアルゴリズム(Magnetic-Inertial Honey Badger Algorithm、MIHBA)に基づく随時加速度計オンライン補償方法を提案した。まず、随時加速度計の特性を分析し誤差補償モデルを構築し、誤差パラメータを解ベクトルとして組み合わせた。次に、重力加速度の方向および大きさが一定であるという事実に基づき、随時加速度計誤差の目的関数を設計した。随時ジャイロスコープ、加速度計、磁強計の出力関係に基づき誤差制約条件を確立した。ハニーバジャーアルゴリズム(Honey Badger Algorithm、HBA)を基盤にMIHBAを提案し、まず加速度計の履歴データと処理結果に基づき、今回処理後の結果分布を初期値として逆算した。MEMSセンサー内のジャイロスコープ、磁強計と加速度計の再帰関係に基づき、アルゴリズムの探索段階で信頼領域変異戦略を導入しアルゴリズムの集団多様性を高めた。次にアルゴリズムの開発段階で適合度の低い個体に非線形シンプレックス法の反射操作を適用し収束精度を向上させた。振動台および実際の掘削実験を設計し、結果はMIHBA補償により井斜角誤差の精度が約64.8%向上し、誤差の絶対値は1.43°以内に維持されたことを示した。アルゴリズムは加速度計信号のノイズを効果的に除去できる。

关键词

随時測定;加速度計;ハニーバジャー最適化アルゴリズム;誤差補償

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