陀螺儀標(biāo)定方案

陀螺儀標(biāo)定一、陀螺儀模型式中:Wx.Wy.W:^JMEMS陀螺儀的輸出值「叭、叫r迅為MEMS陀螺儀的輸入値為MEMS陀螺儀的零偏漂移；￡恤、九此為MEMS陀螺儀的3個(gè)標(biāo)度因數(shù);.心?、?、忑、◎?yàn)橛砂惭b誤差角所致的MEMS陀螺儀的&個(gè)交叉輜合系二、標(biāo)定原理分別標(biāo)定陀螺儀XYZ三軸的誤差。標(biāo)定一個(gè)軸時(shí)，使轉(zhuǎn)臺(tái)繞待標(biāo)定的軸以一定角速率旋轉(zhuǎn)，其余兩軸不動(dòng)，改變角速率的值，得到10組不同角速率下陀螺儀的三軸輸出值。將陀螺儀輸出值和轉(zhuǎn)臺(tái)輸入值代入陀螺儀模型中，用最小二乘法求解誤差系數(shù)矩陣。三、標(biāo)定過(guò)程將慣性器件安裝在三軸轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)環(huán)框架上，使陀螺X、Y、Z軸分別與三軸轉(zhuǎn)臺(tái)的內(nèi)框、中框、外框同軸。X軸標(biāo)定：1、 設(shè)置轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)方式為速率方式，先將轉(zhuǎn)臺(tái)歸0，接通電源，預(yù)熱10min。2、 轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)框轉(zhuǎn)動(dòng)軸按照表格中第一個(gè)速率正轉(zhuǎn)，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后同時(shí)采集陀螺儀3個(gè)敏感軸角速率輸出值，取采樣頻率為100Hz，每種速率模式米樣1min。米集完成后轉(zhuǎn)臺(tái)停轉(zhuǎn)。然后轉(zhuǎn)臺(tái)反轉(zhuǎn)，再采集陀螺儀輸出值，采集完成后停轉(zhuǎn)。10種速率全部采集完后，將轉(zhuǎn)臺(tái)歸0。Y軸標(biāo)定：轉(zhuǎn)臺(tái)中框轉(zhuǎn)動(dòng)軸按照表格中第一個(gè)速率正轉(zhuǎn)，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后同時(shí)采集陀螺儀3個(gè)敏感軸角速率輸出值，取采樣頻率為100Hz,每種速率模式米樣1min。米集完成后轉(zhuǎn)臺(tái)停轉(zhuǎn)。然后轉(zhuǎn)臺(tái)反轉(zhuǎn)，再采集陀螺儀輸出值，采集完成后停轉(zhuǎn)。10種速率全部采集完后,將轉(zhuǎn)臺(tái)歸0。Z軸標(biāo)定：轉(zhuǎn)臺(tái)外框轉(zhuǎn)動(dòng)軸按照表格中第一個(gè)速率正轉(zhuǎn)，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后同時(shí)采集陀螺儀3個(gè)敏感軸角速率輸出值，取采樣頻率為100Hz,每種速率模式米樣1min。米集完成后轉(zhuǎn)臺(tái)停轉(zhuǎn)。然后轉(zhuǎn)臺(tái)反轉(zhuǎn)，再采集陀螺儀輸出值，采集完成后停轉(zhuǎn)。10種速率全部采集完后,將轉(zhuǎn)臺(tái)歸0。數(shù)據(jù)處理忽略轉(zhuǎn)臺(tái)的起始和停止階段，求得在某輸入角速率下陀螺儀輸出的平均值作為該輸入角速率下的陀螺輸出值填入表1、2、3中。以X軸為例，將表1中10種模式下的轉(zhuǎn)臺(tái)輸入值和陀螺儀輸出值帶入數(shù)學(xué)模型式（1）中，分別得到關(guān)于嘰門的10個(gè)方程，寫成矩陣形式如下IP1IP2…皿oXyzOXXXXIP1IP2…皿oXyzOXXXXkkk~w其中嘰為陀螺儀X軸10種速率模式下的輸出值，p、q、r為轉(zhuǎn)臺(tái)輸入值。將上式寫為：W=R*K由最小二乘法公式：K=■匸I】：擬合求解出X軸標(biāo)度因數(shù)〔＜沁、兩個(gè)安裝誤差耦合系數(shù)k人$、kw和零位誤差嘰!:'。同理，按X軸標(biāo)定系數(shù)的處理方法，得出Y、Z軸的誤差系數(shù)矩陣。

五、標(biāo)定結(jié)果最后得出誤差模型如下:WxWy=Lw)0.99850-0120S.0049WxWy=Lw)0.99850-0120S.00490.00735.7848-101.00191.00364.5198玄10-0.8297-0.3464■0.2592」對(duì)上述模型等價(jià)變換后求逆得:叭%」1.0014-叭%」1.0014-0.0120-0.00490.01130.9963-0.0005-0.0073