MIMU標定及誤差補償技術研究.pdf

1、微機械慣性器件（硅微機械陀螺儀和硅微電容加速度計）具有體積小、成本低、集成度高、抗過載能力強等特點，在導航制導、智能彈藥領域有著廣闊的應用前景。在現(xiàn)有MEMS慣性器件及MIMU基礎上進行誤差建模及標定補償技術研究，是提高其精度行之有效的方法之一。
　　首先，針對硅微機械陀螺儀和硅微電容加速度計，闡述其溫度誤差和隨機誤差的產(chǎn)生機理，以測試方法為依據(jù)，對國內(nèi)研制的慣性器件，開展了溫度誤差和隨機誤差的相關測試和試驗，為后續(xù)誤差建模與補償

2、研究奠定理論基礎和數(shù)據(jù)支撐。
　　接著，對MEMS慣性器件溫度漂移和滯回現(xiàn)象進行了分析，并在慣性器件溫度試驗過程中運用相應的測試方法減小溫度滯回對傳感器溫度誤差數(shù)據(jù)的影響。針對MEMS陀螺儀和MEMS加速度計不同的溫度特性，安排了相應的升降溫標定試驗。針對陀螺儀利用一元高階模型進行溫度補償，針對加速度計采用多元非線性模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡進行溫度補償。補償后陀螺儀零偏溫度系數(shù)為0.19°/h/℃，加速度計零偏溫度系數(shù)為0.046mg/

3、℃。
　　然后，圍繞MEMS慣性器件隨機誤差，將其視為隨機過程，并以功率譜密度、Allan方差為MEMS慣性器件隨機誤差分析手段，采用數(shù)據(jù)挖掘理論中的支持向量機作為建模工具，通過訓練得到隨機誤差模型。補償后MEMS陀螺儀、加速度計零偏不穩(wěn)定性分別提高65.7％和52.8％。
　　最后，對MEMS慣性器件構建MIMU時不可避免的安裝誤差及彈載冗余MIMU中心距誤差展開了討論。建立了安裝誤差模型，基于三軸轉(zhuǎn)臺安排了標定試驗求得模