石英MEMS陀螺漂移周期性误差补偿研究

为提高基于石英MEMS陀螺仪的微小型惯性导航系统的性能,本文对应用于MIMU的石英MEMS陀螺仪零点漂移中周期性误差补偿方法的原理和特点进行分析研究,得到一种新的补偿方法。该方法先利用数据平滑前的数据确定误差折算公式的系数,再以折算公式补偿数据平滑后得到的低频数据。从实验结果来看,这种方法在保证实时性要求的前提下,能避开数据平滑过程对周期性误差频率稳定性的影响,提高补偿精度,是一种有效的石英系列MEMS陀螺仪漂移实时补偿方法。

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。