MEMS陀螺誤差模型標(biāo)定實(shí)驗(yàn)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(xué) 電子信息與電氣工程學(xué)院，上海200240）

MEMS陀螺誤差模型標(biāo)定實(shí)驗(yàn)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(xué) 電子信息與電氣工程學(xué)院，上海200240）

陀螺儀的誤差模型與標(biāo)定對于陀螺儀誤差補(bǔ)償非常關(guān)鍵。本論文針對陀螺儀的誤差，分別建立了靜態(tài)一階與二階簡化模型以及隨機(jī)誤差模型，通過采用最小二乘法與Allan方差分析法進(jìn)行了參數(shù)標(biāo)定。最后，通過MEMS陀螺的實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲得了陀螺的特性參數(shù)，驗(yàn)證了模型及標(biāo)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(fā)展的重點(diǎn)，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(tǒng)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(chǎn)等特點(diǎn)，在汽車、無人機(jī)、等導(dǎo)航系統(tǒng)中具有廣泛應(yīng)用。由于目前微慣性器件的精度相對較低，因此其標(biāo)定、誤差建模與補(bǔ)償研究對于提高其精度至關(guān)重要。

陀螺是敏感殼體相對慣性空間做角運(yùn)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(chǎn)生誤差的機(jī)理也不同，標(biāo)志陀螺儀性能的參數(shù)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(guī)律漂移和隨機(jī)漂移。有規(guī)律漂移是指陀螺儀產(chǎn)生的大小與方向保持不變或遵循一定規(guī)律變化的漂移，可以通過試驗(yàn)和分析的方法得到漂移的數(shù)值大小或變化規(guī)律。……