一种捷联MEMS陀螺动态误差标定方法

摘要

一种捷联MEMS陀螺动态误差标定方法，可辨识出捷联MEMS陀螺全部动态误差系数，其方法为基于MEMS陀螺误差机理，建立完备动态误差模型，利用三轴速率转台设计三轴速率试验，标定出捷联MEMS陀螺零偏、标度因数、安装误差系数以及陀螺与角速度平方有关项误差系数；采用三耦合方位动态试验，标定出陀螺三个角速度耦合二次项误差系数；利用三轴速率转台的速率功能，设置三轴初始角，将三轴转台中框Y_T轴以及外框Z_T轴同时输入相同匀角速度Ω，激发出包括角加速度误差在内的动态误差项，从而标定出陀螺与角加速度有关项误差系数。本发明只需利用三轴速率转台即可精确标定出捷联MEMS陀螺所有动态误差系数，误差辨识精度高，可为传统机械式以及光纤等陀螺提供参考。

主权项

1、一种捷联MEMS陀螺动态误差标定方法，其特征在于包括以下步骤：(1)根据MEMS陀螺工作原理以及误差机理推导出动态误差模型为：$\bar{\omega }=D_f+D_x^{\prime }{\stackrel{·}{\omega }}_x+D_y^{\prime }{\stackrel{·}{\omega }}_y+D_z^{\prime }{\stackrel{·}{\omega }}_z+D_x{\omega }_x+D_y{\omega }_y+D_z{\omega }_z+D_{\mathrm{xy}}{\omega }_x{\omega }_y+$$D_{\mathrm{yz}}{\omega }_y{\omega }_z+D_{\mathrm{zx}}{\omega }_z{\omega }_x+D_{\mathrm{xx}}{\omega }_x^2+D_{\mathrm{yy}}{\omega }_y^2+D_{\mathrm{zz}}{\omega }_z^2+ϵ$式中：ω为陀螺输出的角速度信号，o/s；分别为沿陀螺X轴、Y轴和Z轴的角加速度分量，rad/s²；ω_x、ω_y、ω_z分别为沿陀螺X轴、Y轴和Z轴的角速度分量，rad/s；D_f为陀螺零偏；D′_x、D′_y、D′_z分别为相应的与角加速度有关项误差系数，(o/s)/(rad/s²)；D_x、D_y分别为安装误差系数，(o/s)/(rad/s)；D_z为标度因数；D_xy、D_yz、D_zx为与角速度耦合二次有关项误差系数，(o/s)/(rad/s)²；D_xx、D_yy、D_zz分别为与角速度平方有关项误差系数，(o/s)/(rad/s)²；ε为陀螺随机误差，o/s；(2)利用三轴速率转台进行三轴速率试验，标定出捷联MEMS陀螺零偏D_f、标度因数D_z、安装误差系数D_x、D_y以及陀螺与角速度平方有关项误差系数D_xx、D_yy、D_zz；(3)采用三耦合方位动态试验，标定出陀螺三个与角速度耦合二次有关项误差系数D_xy、D_yz、D_zx；(4)利用三轴速率转台的速率功能，进行角加速度误差标定试验，标定陀螺三个与角加速度有关项误差系数D′_x、D′_y、D′_z。