基于旋转机构的加速度计误差标定与补偿方法

惯性器件(陀螺仪和加速度计)的性能直接影响惯导系统的精度,针对传统提高惯性器件精度途径存在的弊端,本文提出一种基于旋转机构的加速度计误差标定与补偿方法。通过将加速度计输出与输入之间的关系转换为与旋转角之间的关系,利用最小二乘法估计出加速度计的零偏、比例系数、比例系数的非线性误差系数及交叉耦合误差系数,并进行相应的误差补偿。实验结果表明,利用旋转机构能够在100 s内准确估计出加速度计的各项误差系数,经补偿后能消除误差中的倍频分量,使加速度计输出精度大大提高,具有准确、高效、易操作的特点。

MARG传感器误差分析与标定方法研究

MARG传感器成本低廉、导航参数全面,在工程领域应用广泛,但存在精度低,误差大的问题。针对此问题,利用三轴惯性转台对某型MARG传感器的三部分完成标定。首先分别分析了MARG三部分传感器的误差特性,然后引入适合各传感器的输出模型和标定方法;其次,对采集的数据进行处理,得到各传感器的误差参数;最后补偿误差,验证了加速度计六位置法、陀螺仪角速率标定和磁传感器八位置法标定的有效性,为该MARG传感器的实际应用提供了依据。实验结果表明,基于三轴惯性转台的几种标定方法的精度能够满足一般应用的需求,但也存在改进空间。

基于MEMS阵列的虚拟陀螺的实现

MEMS陀螺随半导体技术的发展迅速兴起,但其普遍精度不高。为提高MEMS陀螺的精度,满足实际应用需求。利用4个陀螺组成阵列,标定并补偿了其对准误差和标度因数误差,并采用基于自回归模型的卡尔曼滤波融合算法进行数据融合,从而得到一个精度更高的虚拟陀螺。在静态实验中,陀螺的1σ标准差降低了4.36倍,零偏不稳定性降低了2.22倍;在动态摇摆实验中,其速率误差的1σ标准差降低了3.69倍。实验也表明,经过标定补偿陀螺阵列的输出数据更接近真实值。根据实验结果,可知对四陀螺阵列的标定补偿和数据融合的方法有效抑制了陀螺的噪声。