GF-IMU的誤差估計和補償算法研究.pdf

1、無陀螺慣性測量單元（GF-IMU），采用全加速度計來實現(xiàn)系統(tǒng)導(dǎo)航，利用線加速度計測量線加速度，同時利用多個加速度計的空間位置組合解算出角速度，從而得到導(dǎo)航所需的全部參數(shù)。傳統(tǒng)的導(dǎo)航系統(tǒng)是由陀螺儀和加速度計組成，陀螺儀用于測量角運動參數(shù)，加速度計用于測量線加速度。但由于陀螺存在成本高、無法適應(yīng)大角度測量、不能承受大的線加速度沖擊等缺點，而無陀螺慣性測量單元摒棄了陀螺，避免了這些不足，所以無陀螺慣性測量單元（GF-IMU）相對傳統(tǒng)的導(dǎo)航系統(tǒng)

2、更具有潛力，應(yīng)用范圍會更加廣泛，更應(yīng)當(dāng)受到重視。
　　 本文在介紹無陀螺慣性測量單元（GF-IMU）的工作原理、實現(xiàn)方法的基礎(chǔ)上，針對慣性測量器件（加速度計）的安裝誤差源進行了詳細的分析、標(biāo)校和補償。首先設(shè)計一種九加速度計的配置方式，根據(jù)這種配置方式理論推導(dǎo)和仿真分析了角速度的解算方法；介紹了系統(tǒng)的誤差源，主要研究了安裝誤差源。分別在安裝位置誤差和安裝方位誤差存在的條件下，理論推導(dǎo)了角速度和線加速度的解算方法，并仿真分析了安裝誤

3、差對角速度解算和線加速度解算的影響。前面的理論分析表明，安裝誤差對角速度解算和線加速度解算的影響太大，安裝誤差存在時系統(tǒng)都無法正常工作。為了提高系統(tǒng)精度，利用重力效應(yīng)和載體旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的向心加速度，在靜基座條件下三次轉(zhuǎn)動載體坐標(biāo)系，分別標(biāo)校出安裝位置誤差參數(shù)和安裝方位誤差參數(shù)，然后將標(biāo)校出的誤差參數(shù)帶入到加速度計輸出誤差方程得到加速度計的輸出誤差。將加速度計的輸出誤差實時補償?shù)郊铀俣扔嫷膶嶋H輸出中，從而提高角速度的解算精度。為了驗證補償后效