Величина, обратная периоду опроса, называется частотой опроса (частотой квантования или частотой дискретизации) [13].

В нашем случае аналого-цифровое преобразование выходных сигналов акселерометров и ДУС осуществляется по принципу взятия целой части числа [13], полученного в результате деления выходного напряжения каждого датчика на цену единицы младшего разряда соответствующего АЦП.

Выходной информацией ИИБ являются целочисленные коды в диапазоне от 0 до , а не напряжения постоянного тока, как у рассмотренных в главах 1 и 2 акселерометра и ДУС. Выходные характеристики каждого канала ИИБ смещены на величины для каналов ускорений и на величины для каналов ДУС. Измерения ИИБ с цифровым выходом можно представить в виде

(3.1)

(3.2)

где - функция взятия целой части числа, заключенного в прямые скобки;

- выходные коды каналов акселерометра ИИБ, б/р;

- цена единицы младшего разряда соответствующего канала АЦП акселерометра ИИБ, мВ/ед.мл.разр;

- выходные коды каналов ДУС ИИБ, б/р;

- цена единицы младшего разряда соответствующего канала АЦП ДУС ИИБ, мВ/ед.мл.разр;

- смещения выходной характеристики каналов акселерометров, б/р;

- смещения выходной характеристики каналов ДУС, б/р.

Все остальные обозначения совпадают с указанными выше обозначениями в главах 1 и 2.

Величины и называются соответственно номинальными ценами единицы младшего разряда каналов акселерометров и ДУС ИИБ и характеризуют такое изменение входной величины (линейного ускорения для акселерометров и угловой скорости для ДУС), которое приводит к изменению выходного кода канала на единицу младшего разряда. Цена единицы младшего разряда любого канала ИИБ – это разрешающая способность канала. Разрешающая способность – это минимальное приращение входного воздействия, при котором на выходе появляется различимое приращение выходного кода. Меньшие значения измеряемой величины канал просто не способен ощутить.

Указанное выше аналого-цифровое преобразование вызывает дополнительную погрешность квантования со средним значением, равным нулю, и стандартным отклонением (среднеквадратической ошибкой), равной единицы младшего разряда [14].

3.1.4. Калибровка ИИБ или определение параметров ИИБ в силу приведенной модели погрешностей (3.1), (3.2) осуществляется по методикам, изложенным в главе 1 для триады акселерометров и в главе 2 для триады ДУС.

Заявленная изготовителем цена единицы младшего разряда каждого ДУС из ИИБ составляет 0, 977º /сек или 3517º /ч. Таким образом, ДУС ИИБ не чувствуют угловую скорость вращения Земли. Это соображение позволяет в дальнейшем, как и ранее в главе 2 при калибровке ДУС, среди тестовых воздействий не учитывать скорость вращения Земли.

Полученные выше в главе 1 формулы для вычисления параметров триады акселерометров (1.32)…(1.35), (1.37), (1.39)…(1.42), (1.44), (1.45), (1.47)…(1.51) и в главе 2 формулы для вычисления параметров триады ДУС (2.46)…(2.72) пригодны и для ИИБ. Разница состоит в том, что в правых частях указанных формул вместо осредненных значений выходных напряжений акселерометра и ДУС должны фигурировать осредненные значения выходных кодов каналов ИИБ.

Сводка формул для определения калибровочных констант триады акселерометров ИИБ в силу модели погрешностей (3.1):

- выражения для вычисления поправок к масштабным коэффициентам

(3.3)

(3.4)

(3.5)

- выражения для вычисления погрешностей выставки оси чувствительности акселерометра X

(3.6)

(3.7)

- выражения для вычисления погрешностей выставки оси чувствительности акселерометра Y

(3.8)

(3.9)

- выражения для вычисления погрешностей выставки оси чувствительности акселерометра Z

(3.10)

(3.11)

- выражения для вычисления смещения нуля акселерометра X

(3.12)

(3.13)

(3.14)

- выражения для вычисления смещения нуля акселерометра Y

(3.15)

(3.16)

(3.17)

- выражения для вычисления смещения нуля акселерометра Z

(3.18)

(3.19)

(3.20)

где , , , , , - средние значения показаний акселерометра X ИИБ в соответствующей ориентации;

, , , , , - средние значения показаний акселерометра Y ИИБ в соответствующей ориентации;

, , , , , - средние значения показаний акселерометра Z ИИБ в соответствующей ориентации.

При использовании ориентационного приспособления с пятью, а не шестью, рабочими гранями в отсутствие достоверных данных и формулы для определения погрешности выставки оси чувствительности акселерометра X (1.50) и для определения погрешности выставки оси чувствительности акселерометра Y (1.51) примут вид

(3.21)

(3.22)

где - смещения нуля акселерометров соответственно X и Y, вычисленные по формулам (3.12), (3.13) и (3.15), (3.16).

Сводка формул для определения калибровочных констант ДУС ИИБ в силу модели погрешностей (3.2) может быть получена из выражений (2.46)…(2.72):

- выражения для вычисления поправок к масштабным коэффициентам

, (3.23)

, (3.24)

, (3.25)

- выражения для вычисления погрешностей выставки оси чувствительности ДУС X

, (3.26)

, (3.27)

- выражения для вычисления погрешностей выставки оси чувствительности ДУС Y

, (3.28)

, (3.29)

- выражения для вычисления погрешностей выставки оси чувствительности ДУС Z

, (3.30)

, (3.31)

- выражения для вычисления коэффициентов влияния кажущихся ускорений по осям X, Y, Z ДУСа X

(3.32)

(3.33)

(3.34)

- выражения для вычисления коэффициентов влияния кажущихся ускорений по осям X, Y, Z ДУС Y

(3.35)

(3.36)

(3.37)

- выражения для вычисления коэффициентов влияния кажущихся ускорений по осям X, Y, Z ДУС Z

(3.38)

(3.39)

(3.40)

- выражения для вычисления смещения нуля ДУС X

(3.41)

(3.42)

(3.43)

- выражения для вычисления смещения нуля ДУС Y

(3.44)

(3.45)

(3.46)

- выражения для вычисления смещения нуля ДУС Z

(3.47)

(3.48)

(3.49)

где - средние арифметические значения кодов каналов ДУС ИИБ в каждой ориентации с номером при отсутствии тестовой угловой скорости;

- средние арифметические значения кодов каналов ДУС ИИБ в каждой нечетной ориентации с номером при вращении в положительном направлении против часовой стрелки ;

- средние арифметические значения кодов каналов ДУС ИИБ в каждой нечетной ориентации с номером при вращении в отрицательном направлении по часовой стрелке ().