[发明专利]一种MEMS惯组的标定方法

说明书

本发明公开了一种MEMS惯组的标定方法，通过建立陀螺标定模型和加速度计标定模型，利用双轴旋转平台调节MEMS惯组的状态，输出陀螺和加速度计在不同状态下的数据，将第一输出数据和第二输出数据代入到陀螺标定模型和加速度计标定模型中，求解得到陀螺标定模型和加速度计标定模型对应的标定系数，完成MEMS惯组的标定。本发明提供的一种MEMS惯组的标定方法，MEMS惯组和旋转平台作为一个整体进行研究，极大的方便了MEMS惯组的标定试验，不需要频繁的进行MEMS惯组的拆装，可以简化标定流程；并且在标定过程中MEMS惯组不需要水平放置，降低了标定条件要求。

【技术领域】

本发明涉及MEMS惯组技术领域，具体涉及一种MEMS惯组的标定方法。

【背景技术】

MEMS惯组由三轴陀螺和三轴加速度计分别正交安装组成，由于制造工艺的影响，陀螺和MEMS加速度计常存在较大的零偏、刻度系数误差、安装误差，在导航过程中，这些误差会导致导航结果快速发散。为了得到以上所述零偏、刻度系数误差、安装误差，需要借助三轴/双轴转台，通过特定次序的转位，根据误差模型计算得出。三轴/双轴转台通常是单独存在于实验室，在标定试验中，需要将MEMS惯组安装在转台上，再进行标定实验，但是MEMS惯组的误差特性易受到温度等外界因素影响，实验室标定的模型系数已经不适用于装载到运载器上的MEMS惯组，并且在传统的标定方法中，需要将MEMS惯组放置于水平状态，但在多数的应用中，如运载器在倾斜条件下放置，此条件并不能满足。因此实有必要提供一种MEMS惯组的标定方法以解决上述问题。

【发明内容】

本发明公开了一种MEMS惯组的标定方法，将MEMS惯组和旋转平台作为一个整体进行研究，极大的方便了MEMS惯组的标定试验，不需要频繁的进行MEMS惯组的拆装，可以简化标定流程；并且在标定过程中MEMS惯组不需要水平放置，降低了标定条件要求。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种MEMS惯组的标定方法，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；