基于CP-132UL V2的IMU地面測試軟件設計

在測試過(guò)程中，如果某個(gè)位置數據不夠理想，可重新測定，也可在完成所有位置測試后，重新測定某個(gè)或幾個(gè)位置。所以在程序設計中，需要增加允許糾錯補錯功能，為每個(gè)位置設定其標志符，并且確定每個(gè)位置數據存入的數組位置，這樣重新測定某個(gè)位置后，新數據覆蓋舊數據，從而實(shí)現糾錯補錯功能。由于前面每個(gè)位置的數據都固定位置，所以處理數據時(shí)只需到已確定的位置讀取數據即可。
4．3．2 陀螺標度因數與安裝誤差系數的標定
采用速率標定方法來(lái)標定陀螺標度因數和安裝誤差系數。按X、Y、Z軸標定，允許糾錯或補錯。在單軸轉臺，利用轉臺的正反轉相互抵消地球角速度的影響。為了減小轉臺不水平的影響，采用提高轉速的方法，以高于30°／s的轉速來(lái)實(shí)現，由于地球自轉角速率相對于轉臺轉速來(lái)說(shuō)很?。虼藢⑥D臺近似視為繞慣性空間轉動(dòng)。為了避免動(dòng)態(tài)效應．轉臺的旋轉啟動(dòng)和停止均不包括在測試時(shí)間之內。為提高試驗精度，采用整圈標定法，其轉動(dòng)時(shí)間為120 s，轉數為10圈。
4．3．3 陀螺零位的標定
取天北西，天南東，地南西，地北東4個(gè)位置，每個(gè)位置靜態(tài)測試時(shí)間約20 min。設置4個(gè)標志位分別對應4個(gè)位置，然后將4個(gè)位置的數據分別存入內存數組中。將存入內存數組中的4個(gè)位置的數據分別帶入(1)式得到陀螺零位。陀螺零位為4個(gè)位置陀螺輸出的算術(shù)平均值(Dx0)。

4．3．4 程序設計流程
標定測試共分為3步：①位置標定，完成對加速度計的標定；②速率標定，標定陀螺的安裝誤差和標度因數；(9陀螺常值標定。圖4為總程序設計流程。按照圖4的流程，設計圖5所示的測試軟件。設計中首先判斷功能．選擇所需的功能，只需設置3個(gè)標志符，每個(gè)標志符對應相應的功能。具體測試功能中，建立3個(gè)類(lèi)，各個(gè)類(lèi)編寫(xiě)各自的測試功能。位置標定時(shí)，由于位置比較多，對每一個(gè)位置都應設置各自的標志符，采集到的數據存儲在內存中固定位置。這樣處理數據時(shí)只需讀取相應位置，避免誤操作，縮短操作時(shí)間。在速率標定時(shí)，設置3個(gè)全局變量分別表示3個(gè)軸，同時(shí)在補測時(shí)，可直接將舊數據覆蓋新數據。陀螺零位測試時(shí)，由于測試時(shí)間較長(cháng)，在測試初始化中需占用的數組存儲空間較大，數據處理部分和位置標定差不多。圖5是測試界面。

5 結果評估
將IMU組合置于平板上，利用所測得的陀螺和加表的各項誤差系數，根據陀螺和加表的誤差方程，求得此時(shí)陀螺和加表在標得的誤差系數下的輸入，即陀螺各軸敏感的地球自轉角速度和加表各軸敏感的重力加速度，然后與理想的地球自轉角速度及重力加速度相比較，評估標定結果。如果相差在陀螺和加表的精度允許范圍內，說(shuō)明標定結果比較滿(mǎn)意。

6 結語(yǔ)
CP一132UL V2一端接IMU組合，另一端直接插入工控機，采用VC6．0編寫(xiě)滿(mǎn)足測試方案的測試軟件。經(jīng)工程測試證明，測試軟件與CP一132UL V2兼容性好，在高波特率下工作穩定，順利完成IMU的地面測試。