1.引言

线加速度计的测量值包含了加速度计在某瞬时姿态下重力加速度分量和运动加速度。在控制系统当中，我们常常需要获得刚体的运动加速度，因此需要把线加速度计测量值中的重力加速度分量剥离。若在系统运动过程中，线加速度计相对于大地坐标姿态未发生变化，则我们仅需要用线加速度计测量值减去一个固定的重力加速度分量，就能得到刚体的运动加速度，但线加速度计搭载的刚体通常都会做旋转运动（也就是说线加速度计相对于大地坐标的姿态会发生变化）。这时可以借助安装在刚体上的编码器，来获得线加速度计的姿态角，也是可以减掉的。但更糟糕的是，安装了线加速度计的刚体不仅会旋转，同时还有可能安装在车、船、飞机、卫星等载体上。即使安装线加速度计的刚体不做旋转运动，而载体发生姿态变化的时候，线加速度计相对于大地坐标系的姿态也发生变化。简而言之，就是直接减去重力加速度分量方案不可行。

2. 解决方案1

经过大量的调研和向有经验的前辈请教，在这样的情况下，单个的线加速度计没有很好的办法能够把重力加速度分量剥离（即使你是3轴的）。要解决这个问题，较好的办法是刚体的同一个旋转轴平面上安装两个线加速度计。比如下图所示的安装方法，

如图所示，在旋转刚体的圆心和圆周各安装一个加速度计。由于 a = R*α，且圆心旋转时，旋转半径R为0，所以圆心处的运动线加速度为0。进而可得，圆心的线加速度计测量值仅包含了重力加速度分量。如果圆心的线加速度计与圆周的线加速度计是平行安装，且测量方向反向安装时（在两个线加速度计中，重力加速度分量在测量值上的贡献是相反数），则可以通过直接将两个线加速度计的测量值相加，消除重力分量。上述的内容是参考专利：CN105259370A 总结得来的。

3.解决方案2

方案1是参考公开的专利获得的解决方案，而方案二则是请教前辈得来的经验，同样也是需要两个线加速度计，只是安装的位置稍作更改，测量方向其实未必就非要反向安装。只是不同的安装方式，解算方式不同而已。废话不多说，直接上图吧。

假设规定顺时针方向为正方向，线加速度计1正方向安装，线加速度计2反方向安装，他们是安装在某一条直径的两头的。在两个线加速度计中，重力加速度分量在测量值上的贡献是相同的，而运动加速度的贡献是相反的。两个加速度计测量值相减就能得到两倍的运动加速度。

同理，如果两个线加速度计都正方向安装，则在两个线加速度计中，重力加速度分量在测量值上的贡献是相反数，而运动加速度的贡献是相同的。两个加速度计测量值相加就能得到两倍的运动加速度。

研究这个问题有一阵儿了，初心是想用一个三轴的线加速度计来解算某个旋转轴的角加速度。虽然没有达到想要的结果，但是这个事儿，也算是有个结果。

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