专利名称：一种mimu中mems陀螺仪的误差标定补偿方法
技术领域：
本发明涉及惯性传感器的标定补偿技术领域，具体涉及一种MIMU中MEMS陀螺仪的误差标定补偿技术。
背景技术：
MIMU(Micro Inertial Measurement Unit,微小型惯性测量单兀)是米用MEMS (Micro Electro-Mechanical System,惯性传感器)，例如陀螺仪、陀螺仪，作为惯性测量元件的惯性导航系统。采用MEMS技术制造的硅微陀螺仪具有体积小、重量轻、成本低等特点，是目前微型航姿系统中应用的主要惯性测量元件。在理想的状态下，MIMU中三只陀螺仪的敏感轴方向应是相互垂直的，并且与参考系重合。实际上，由于PCB板加工工艺以及装配工艺的限制，陀螺仪的输入轴系并非正交系，与参考系也不重合，形成非正交误差。除此之外，MEMS陀螺仪的主要原材料是硅，硅是一种热敏材料，当温度变化时，传感器内部的几何尺寸会发生变化，使得陀螺仪的输出发生变化，导致陀螺仪的零偏和标度因数发生变化，形成温度漂移误差。通常对MEMS陀螺仪的建模和标定方法分为两种，一是在各个温度段下建立误差模型，误差模型包括陀螺仪的零偏、标度因数和非正交误差项，实时补偿时将模型反推过来，通过温度得到当前的模型，再结合传感器的输出计算得到当前角速度值；二是抛开通常的将温度分开的建模思想，统一进行误差建模和补偿，该类模型中通常包含了陀螺仪的输出项、温度项和温度变化项等，其模型复杂，参数多，试验繁琐，在实际工程应用时并不可取。在实际进行陀螺仪的标定补偿时，目前多采用第一种方法，使用各轴正反匀速旋转法对陀螺仪进行标定，其模型如下式所示。
权利要求
1.一种MIMU中MEMS陀螺仪的误差标定补偿方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一、在采用MEMS陀螺仪作为惯性测量元件的惯性导航系统中采用MEMS陀螺仪误差模型，所述的陀螺仪误差模型的表达式如下:
全文摘要
本发明公开了一种MIMU中MEMS陀螺仪的误差标定补偿方法，该方法使用了一种新的MEMS陀螺仪误差模型。本发明使得在现有设备(一带温箱、单轴可360°旋转的转台及一不带温箱、双轴可360°旋转的转台)的情况下，也能够完成对MEMS陀螺的非正交误差和温度误差标定，而且不引入二次安装误差，保证标定的精度，克服标定设备的限制，很好地补偿非正交误差和温度漂移误差，在全温范围内MEMS陀螺输出最大误差仅为0.2°/s，三轴误差也一致。
文档编号G01C25/00GK103196462SQ20131006432
公开日2013年7月10日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者王小春, 李荣冰, 刘建业, 孙永荣, 杭义军, 曾庆化, 熊智 申请人:南京航空航天大学