捷联惯导加速度计参数外场标校方法

惯性器件的零偏和安装误差角对捷联式惯导系统的精度影响相比平台式惯导更为显著。为在外场条件下标定捷联惯导加速度计的误差参数,建立了捷联惯导系统加速度计和陀螺误差对系统速度精度影响模型。提出了根据七个位置速度输出对加速度计零偏和安装误差角验证和精确校正的方法。该方法不但可以对转台标定的结果进行精确校正,还可以在外场情况下对加速度计零位和偏角进行简易的标定。仿真分析和试验结果表明,加计零位标定精度优于5×10-5g,安装误差角精度优于0.2′。

一种基于单轴正反旋转的惯性器件误差估计

为了提高捷联惯导导航精度,构建一种Kalman滤波模型来估计陀螺常值漂移和加速度计零偏。首先分析了载体作单轴正、反旋转运动时,捷联惯导的系统误差特性,然后以正、反旋转两过程中的姿态误差和速度误差为状态变量,以两过程中同一位置处的姿态误差差值和速度误差和值为观测变量,构建了一种Kalman滤波模型,来估计惯性器件常值误差;经可观测性分析,该模型是可观测的。仿真实验中,对于3个陀螺漂移均为0.1(°)/h、加速度计零偏均为9.78×10^(-3 )m/s^2的捷联惯导,陀螺漂移估计精度达到0.01(°)/h,水平方向加速计零偏估计误差均小于0.4×10^(-3 )m/s^2,实验证明该方案可行。

MEMS微型惯性测量组合的标定

由于MEMS器件的特殊性,在使用前必须进行标定。在MEMS器件误差数学模型的基础上,根据MEMS微惯性组合的十二位置标定方法,标定MIMU加速度计和陀螺仪的零偏稳定性和安装误差角,并将该方法应用于某MIMU的实验室标定中,验证了该标定方法的可行性。根据实验结果,对加速度计和陀螺仪的输出进行快速补偿,能进一步提高MIMU的姿态解算和导航精度。