MIMU標(biāo)定及誤差補(bǔ)償技術(shù)研究.pdf

1、微機(jī)械慣性器件（硅微機(jī)械陀螺儀和硅微電容加速度計(jì)）具有體積小、成本低、集成度高、抗過(guò)載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在導(dǎo)航制導(dǎo)、智能彈藥領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。在現(xiàn)有MEMS慣性器件及MIMU基礎(chǔ)上進(jìn)行誤差建模及標(biāo)定補(bǔ)償技術(shù)研究，是提高其精度行之有效的方法之一。
　　首先，針對(duì)硅微機(jī)械陀螺儀和硅微電容加速度計(jì)，闡述其溫度誤差和隨機(jī)誤差的產(chǎn)生機(jī)理，以測(cè)試方法為依據(jù)，對(duì)國(guó)內(nèi)研制的慣性器件，開(kāi)展了溫度誤差和隨機(jī)誤差的相關(guān)測(cè)試和試驗(yàn)，為后續(xù)誤差建模與補(bǔ)償

2、研究奠定理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支撐。
　　接著，對(duì)MEMS慣性器件溫度漂移和滯回現(xiàn)象進(jìn)行了分析，并在慣性器件溫度試驗(yàn)過(guò)程中運(yùn)用相應(yīng)的測(cè)試方法減小溫度滯回對(duì)傳感器溫度誤差數(shù)據(jù)的影響。針對(duì)MEMS陀螺儀和MEMS加速度計(jì)不同的溫度特性，安排了相應(yīng)的升降溫標(biāo)定試驗(yàn)。針對(duì)陀螺儀利用一元高階模型進(jìn)行溫度補(bǔ)償，針對(duì)加速度計(jì)采用多元非線性模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。補(bǔ)償后陀螺儀零偏溫度系數(shù)為0.19°/h/℃，加速度計(jì)零偏溫度系數(shù)為0.046mg/

3、℃。
　　然后，圍繞MEMS慣性器件隨機(jī)誤差，將其視為隨機(jī)過(guò)程，并以功率譜密度、Allan方差為MEMS慣性器件隨機(jī)誤差分析手段，采用數(shù)據(jù)挖掘理論中的支持向量機(jī)作為建模工具，通過(guò)訓(xùn)練得到隨機(jī)誤差模型。補(bǔ)償后MEMS陀螺儀、加速度計(jì)零偏不穩(wěn)定性分別提高65.7％和52.8％。
　　最后，對(duì)MEMS慣性器件構(gòu)建MIMU時(shí)不可避免的安裝誤差及彈載冗余MIMU中心距誤差展開(kāi)了討論。建立了安裝誤差模型，基于三軸轉(zhuǎn)臺(tái)安排了標(biāo)定試驗(yàn)求得模