转台误差对MEMS陀螺标定的影响分析

李 登，张 鹏,2，李孟委,2

(1.中北大学 仪器与电子学院，山西 太原 030051；2.中北大学 南通智能光机电研究院，江苏 南通 226000)

0 引 言

惯性导航系统广泛应用于航空航天、制导武器等军用领域及汽车安全、消费电子等民用领域.MEMS陀螺是惯性导航系统进行测量的关键元件，提高其精度不仅可以提升导航系统性能，更对提高国防实力及人民生活水平具有重要意义[1].一般来说，提高MEMS陀螺精度的方法有两种：一是从仪表的研发角度提高其精度，研究新机理、新效应、新工艺，但往往投入很大，而产出较小；二是建立MEMS陀螺误差参数模型，编排合理的测试路径，利用高精度的测试设备如三轴转台，标定出误差模型中的参数，从而对MEMS陀螺进行补偿[2-3].MEMS陀螺标定就是通过转台的输入给MEMS陀螺一个稳定的角速率输入，然后采集MEMS陀螺的输出，经过数据处理估计出MEMS陀螺各项误差参数[4].事实上，由于测试设备三轴转台的不精确性和环境因素的影响，会使标定结果存在误差，如转台的轴线垂直度误差、倾角回转误差以及运动控制精度误差等都会影响标定时MEMS陀螺的输出，从而影响标定精度[5].

文献[6]为了提升陀螺的标定精度，采用正反转试验减小了地球自转对陀螺角速率的影响，但是没有定量和定性分析这种影响的程度和大小.文献[7]分析了速度误差与惯性测量单元误差间的关系，建立了IMU系统级标定模型，主要抑制陀螺和加速度计的噪声影响.文献[8]提出了一种自适应零速修……