TY - JOUR ID - TI - STATIC CALIBRATION OF TRIAXIAL ACCELEROMETER USING NONLINEAR NUMERICAL METHOD معايرة مقياس التعجيل ثلاثي المحاور في الوضع الثابت بأستخدام طريقة عددية غير خطية AU - Emad Natiq Abdulwahab عماد ناطق عبد الوهاب AU - Mohammed Idrees Mohsin محمد ادريس محسن AU - Akeel Ali Wannas عقيل علي وناس PY - 2015 VL - 19 IS - 4 SP - 69 EP - 82 JO - Journal of Engineering and Sustainable Development (JEASD) مجلة الهندسة والتنمية المستدامة SN - 25200917 25200925 AB - Triaxial accelerometers are used in various applications, such as inertial navigation systems (INSs) and inclinometers. Such accelerometers must be calibrated as accurately as possible because accelerometers with even small biases could result in a very fast position drift when they are used for INS applications and could result in inaccurate tilt angle measurements. Since the calibration parameters of a triaxial accelerometer vary under different environmental conditions, including temperature change, the gain factors and biases change whenever the sensor is switched on. Thus, an accelerometer must be calibrated before use or when the temperature is significantly changed. This paper presents a triaxial accelerometer calibration method using a mathematical model of nine calibration parameters: three gain factors, three biases and three non orthogonality factors. The fundamental principle of the proposed calibration method is that the sum of the triaxial accelerometer outputs is equal to the gravity vector when the accelerometer is stationary. The proposed method requires the triaxial accelerometer to be placed in forty eight tilt angles to estimate the nine calibration parameters. Since the mathematical model of the calibration parameters is nonlinear, an iterative method is used Levenberg-marquardt algorithm (LMA). The results are verified by comparing the estimated data and corrected data with how far or close from surface of sphere that have radius 1g and center (0,0,0) by calculating the standard deviation.

تستخدم اجهزة قياس التعجيل ثلاثي المحاور في مختلف التطبيقات، مثل نظم الملاحة بالقصور الذاتي وحساب الميل. قبل استخدام هذه الاجهزه يجب معايرتها بسبب وجود التحيز، حتى القيم الصغيرة يمكن أن تؤدي إلى الانجراف بشكل سريع جدا عندما يتم استخدامها لتطبيقات الملاحة يمكن أن يؤدي إلى قياسات غير دقيقة في زاوية الميل(كما في اجهزة المساحة الالكترونية). معاملات المعايرة لمقياس التعجيل الثلاثي المحاور تتغير بسبب تغير الظروف، بما في ذلك تغير درجة الحرارة، ووضعية الخزن لمده طويله حيث تتغير معاملات المعايرة كلما تم تشغيل جهاز استشعار. وبالتالي، يجب معايرة الاجهزة قبل الاستخدام أو عند تغيير كبير في درجة الحرارة. يقدم هذا المقال طريقة معايرة باستخدام نموذج رياضي من تسعة معاملات معايرة: ثلاثة عوامل للكسب و ثلاثة للتحيز وثلاثة عوامل لعدم التعامد. المبدأ الأساسي لطريقة المعايرة المقترح هو أن مجموع المخرجات لمقياس التعجيل يساوي متجه الجاذبية في حالة الوضعية الساكنة. تتطلب الطريقة المقترحة ان يوضع جهاز قياس التعجيل في ثمان وأربعين زاوية مختلفة لحساب معاملات المعايرة التسعة. بما ان النموذج الرياضي لمعاملات المعايرة هو غير خطي، يتم استخدام أسلوب التكرار (LMA). بعد ذلك يتم التحقق من النتائج بمقارنة البيانات المقاسة من جهاز الاستشعار مع البيانات المصححة و مدى قربها من سطح الكرة التي نصف قطرها (1g) ومركزها (0,0,0) باحتساب الانحراف المعياري. ER -