[发明专利]一种MEMS惯组的标定方法

权利要求书

1.一种MEMS惯组的标定方法，其特征在于，所述MEMS惯组安装于双轴旋转平台上，所述双轴旋转平台包括内框和外框，所述MEMS惯组包括陀螺和加速度计，所述内框与所述陀螺的Z轴相对应，所述外框与所述陀螺的X轴相对应，所述陀螺的Y轴指向遵循右手定则，所述标定方法包括陀螺标定方法和加速度计标定方法；

其中，所述陀螺的标定方法为：

S11：建立陀螺标定模型：

式中，ω_x,ω_y,ω_z分别为陀螺x,y,z轴的测量角速率，w_x,w_y,w_z分别为陀螺x,y,z轴的输入角速率，ω_x0,ω_y0,ω_z0分别为陀螺x,y,z轴的零偏，p_x,p_y,p_z为陀螺的刻度系数，M_xy,M_xz,M_yx,M_yz,M_zx,M_zy为陀螺的安装误差；

S12：以MEMS惯组的安装位置为位置1；控制内框不动，将外框正向旋转第一角度值到位置2；然后将外框反向旋转第一角度值到位置3；

S13：以位置3为初始状态，控制外框不动，将内框正向旋转第二角度值到位置4；然后将内框反向旋转第二角度值到位置5；

S14：以位置5为初始状态，控制外框不动，将内框旋转第三角度值到位置6；

S15：以位置6为初始状态，控制内框不动，将外框正向旋转第四角度值到位置7；控制内框不动，将外框反向旋转第四角度值到位置8；

S16：记录MEMS惯组在位置1-8转位时的第一输出数据，其中所述第一输出数据为陀螺x,y,z轴的测量角速率及陀螺每次位置调整的时间，将8组所述第一输出数据代入所述陀螺标定模型中，求解得到陀螺的刻度系数p_x,p_y,p_z、陀螺零偏及安装误差M_xy,M_xz,M_yx,M_yz,M_zx,M_zy，完成陀螺的标定；

所述加速度计的标定方法为：

S21：建立加速度计标定模型：

式中，f_x,f_y,f_z分别为加速度计x,y,z轴的测量加速度，a_x,a_y,a_z分别为加速度计x,y,z轴的输入加速度，分别为加速度计x,y,z轴的加速度计零偏；k_x,k_y,k_z为加速度计的刻度系数；E_yx,E_zx,E_zy为加速度计的安装误差；

S22：设加速度计初始状态姿态角为俯仰θ，滚转γ，则从所述MEMS惯组到所述旋转平台的姿态转移矩阵为：

S23：联立所述加速度计标定模型和所述姿态转移矩阵得到所述加速度计标定模型的转换式：

S24：改变外框和内框的角度，使加速度计分别处于位置9-16上，记录MEMS惯组在位置9-16时的第二输出数据，所述第二输出数据包括加速度计的x,y,z轴的测量加速度及加速度计x,y,z轴的输入加速度；

S25：将8组所述第二输出数据代入到上述转换式中，求解得到加速度计标定模型的刻度系数k_x,k_y,k_z、加速度计零偏及安装误差E_yx,E_zx,E_zy，完成加速度计的标定。

2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述第一角度值、第二角度值、第三角度值及第四角度值均为90°的整数倍。