一种用于MEMS-IMU的单轴旋转调制方法

旋转调制是一种提高惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)性能的有效方法。但是微机电惯性测量单元(Micro Electro Mechanical System Inertial Measurement Unit,MEMS-IMU)由于器件精度低、零偏较大,采用旋转调制技术的误差补偿效果并不理想。另一方面,想要实现对陀螺仪三轴误差的补偿,必须采用双轴调制方案,但这样会使系统结构变得复杂,体积增大,降低系统的可靠性和实用性。针对上述问题,提出了一种正反旋转,非正交安装的单轴调制方案,能实现对陀螺仪三轴误差的有效补偿。为了保证在低精度的MEMS-IMU上运用调制方案的实用性,进一步分析了MEMS-IMU中零偏不稳定和零偏周期项误差对系统的影响,对调制方案进行了优化。经过实验验证,上述方案结构简单可靠,能有效减小载体的姿态误差,提高MEMS-IMU独立进行惯导解算的能力。

最小二乘法在微机电陀螺温度补偿中的应用

为了进一步提高MEMS陀螺仪的输出精度,提出一种基于最小二乘拟合的MEMS陀螺仪温度误差建模与补偿方案:通过分析MEMS陀螺仪输出特性,基于拉依达准则去除野值后,建立温度误差模型并对零偏进行标定补偿。实验结果表明,经温度补偿后的MEMS陀螺仪输出精度至少提高1个量级,可为扩大MEMS惯性器件在多变温度环境下的应用范围提供参考。