MEMS陀螺誤差模型標定實驗與分析

李 勛，張 欣，孫朔冬，鮑其蓮

（1.深圳供電局有限公司 廣東 深圳 518048；2.上海交通大學 電子信息與電氣工程學院，上海200240）

MEMS陀螺誤差模型標定實驗與分析

李 勛1，張 欣1，孫朔冬2，鮑其蓮2

（1.深圳供電局有限公司 廣東 深圳 518048；2.上海交通大學 電子信息與電氣工程學院，上海200240）

陀螺儀的誤差模型與標定對于陀螺儀誤差補償非常關鍵。本論文針對陀螺儀的誤差，分別建立了靜態一階與二階簡化模型以及隨機誤差模型，通過采用最小二乘法與Allan方差分析法進行了參數標定。最后，通過MEMS陀螺的實驗結果獲得了陀螺的特性參數，驗證了模型及標定方法的有效性。

陀螺儀；誤差模型；最小二乘法；Allan方差

微慣性器件是MEMS發展的重點，如硅微加速度計、硅微陀螺儀和硅微慣性測量組合等，硅微慣性器件相較于傳統陀螺，具有輕便易于安裝、使用壽命長、可靠性高、耐沖擊、易于批量生產等特點，在汽車、無人機、等導航系統中具有廣泛應用。由于目前微慣性器件的精度相對較低，因此其標定、誤差建模與補償研究對于提高其精度至關重要。

陀螺是敏感殼體相對慣性空間做角運動的裝置，陀螺儀即是能自主地測量物體角速度或角位移的器件。陀螺儀類型不同，其工作原理也不同，因而產生誤差的機理也不同，標志陀螺儀性能的參數和陀螺儀的誤差模型也各不相同。

陀螺的漂移誤差通常可分為兩類：有規律漂移和隨機漂移。有規律漂移是指陀螺儀產生的大小與方向保持不變或遵循一定規律變化的漂移，可以通過試驗和分析的方法得到漂移的數值大小或變化規律。……