惯性测量单元的标定方法与补偿分析研究

王培云

（山东天星北斗信息科技有限公司，山东济南，250101）

0 引言

随着惯性导航的发展，惯性测量单元（简称IMU)在军事和民用定位中得到了日渐 广泛的应用。惯性导航是一种自主式的导航技术，完全依赖载体上的传感器来计算各项运动参数，并不需要外界的以外的光，电等信息，因此，惯性导航具有不受干扰，隐蔽性好等特点，能够全天工作。且惯导系统能连续地提供载体的全部导航、制导参数（位置、线速度、角速度、姿态角），故广泛应用于航天、航空、航海领域，特别是军事领域。

1 主要参数

1.1 光纤陀螺的原理及参数

光纤陀螺是Sagnac效应在闭合的环形光路里面，方向相反传输的两束光，通过介质后叠加形成干涉。按照性能指标可以把陀螺分为三个等级：速率级、战术级、惯性级、及性能如下述列表所示。

级别 偏置白噪声/随机游走 偏置漂移(1σ)标度因子精度(1σ)速率级 >0.5°/（h1/2） (10-1000)°/h 0.1%-1%战术级 （0.05-0.5）°/（h1/2） (0.1-10)°/h (10-1000)*10^-6惯性级 <0.001°/（h1/2） <0.01°/h <5*10^-6

陀螺主要性能参数：

标度因子：最简单的理解就是输出量与转台输入角速率数据的比值，一般用输入输出的数据，采用最小二乘法拟合求得的直线的斜率来表示该参数。由于采用最小二乘存在拟合误差，由此引出啦标度因数的重复性、标度因数的不对称及标度因数的稳定性等概念。

零偏：就是当输入角度率为0时，陀螺的输出，单位为（°/h）或（°/s）。

零偏重复性：在同样的环境条件及规定时间内，重复测量陀螺零偏的一致程度。

零漂（零偏稳定性）：当输入角度率为0时衡量陀螺仪输出数据围绕其均值的离散程度。以……