内弹道加速度信号误差优化方法研究

• 作者: 董浩森 边瑞卿 张永杰 康良伟 胡宇 李凯 中北大学信息探测与处理山西省重点实验室
• 来源期刊: 火炮发射与控制学报
• 学科: 工学
• 关键词: 模态分解 相关系数 加速度 误差优化 内弹道
• 年，卷（期）: 2024,（2）
• 页码范围: 32-39
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.19323/j.issn.1673-6524.202305008

摘要

在使用弹载存储式加速度传感器系统进行火炮内弹道的运动参数获取时，由于其内部电源纹波与传感器自身所携带干扰等原因，采集到的加速度信号携带多种噪声，导致加速度解算误差变大。为了减小加速度的解算误差，提出了基于改进自适应噪声的完备集成经验模态分解(ICEEMDAN)的加速度信号处理方法，并根据Spearman相关系数与模糊熵值的综合评价方式对模态分量进行降噪处理，使用处理后的模态分量进行加速度信号重构。对重构前后的加速度信号进行时频域分析和多种算法滤波效果对比，结果表明，信号中的噪声被有效滤除，相对于数字滤波、平滑滤波、EMD等算法，ICEEMDAN算法处理后的加速度信号的信噪比有明显提高；处理后的加速度信号解算的平均相对误差率为2.67%,相比于直接对原始信号速度解算，平均相对误差率减小了9.43%。因此在对内弹道加速度信号进行解算时，使用ICEEMDAN算法进行信号处理可以有效降低积分解算误差。