微慣性測(cè)量單元標(biāo)定與溫度補(bǔ)償技術(shù)研究.pdf

1、在微型慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中,微慣性測(cè)量單元(MicroInertialMeasurementUnit,簡稱MIMU)的測(cè)量誤差是影響慣性導(dǎo)航系統(tǒng)精度的重要因素。通過誤差補(bǔ)償算法求取MIMU誤差模型中的誤差參數(shù),利用該誤差模型來對(duì)導(dǎo)航過程中的相關(guān)誤差進(jìn)行補(bǔ)償,實(shí)驗(yàn)證明MIMU誤差模型的建立能夠有效地提高微慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航精度。本課題從以下兩方面對(duì)測(cè)量誤差進(jìn)行研究:
　　(1)微慣性測(cè)量單元的標(biāo)定
　　本課題對(duì)微慣性測(cè)量單元的誤差原

2、因進(jìn)行了分析之后,建立了微慣性測(cè)量單元的標(biāo)定誤差模型。陀螺儀標(biāo)度因數(shù)的非線性特性的嚴(yán)重性使得微機(jī)械陀螺儀的精度不理想,本文提出了對(duì)陀螺儀進(jìn)行非線性補(bǔ)償?shù)姆椒?。通過對(duì)陀螺儀標(biāo)定因數(shù)的非線性特性進(jìn)行分析,采用了兩種方法即非線性插值法與基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對(duì)陀螺儀進(jìn)行非線性補(bǔ)償。通過實(shí)際的搖擺試驗(yàn)對(duì)補(bǔ)償效果進(jìn)行驗(yàn)證,試驗(yàn)證明兩種方法都有效,但是基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的效果要比非線性插值法理想,這充分體現(xiàn)了BP處理非線性特性的能力。
　　

3、(2)微慣性測(cè)量單元的精度相對(duì)于激光及光纖等慣性測(cè)量單元要低,而且還對(duì)溫度比較敏感,所以如何抑制溫度對(duì)MIMU精度的影響是一門很熱門的技術(shù)。溫度漂移不僅與溫度值有關(guān),而且與溫度變化率有關(guān),所以本課題引入溫度變化率對(duì)陀螺儀進(jìn)行溫度誤差補(bǔ)償。本課題是以溫度為30℃下已經(jīng)標(biāo)定好的輸出數(shù)據(jù)作為參考值,通過對(duì)靜態(tài)溫度試驗(yàn)與動(dòng)態(tài)溫度試驗(yàn)的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行研究,建立了全范圍的溫度誤差補(bǔ)償模型。這種方法將零位、標(biāo)度因數(shù)、安裝誤差統(tǒng)一起來,改變了傳統(tǒng)地分別單

4、獨(dú)地對(duì)標(biāo)定因數(shù)或者零位進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?。本課題采用兩種方法即多項(xiàng)式擬合法與RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對(duì)MIMU的溫度補(bǔ)償建立模型,利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)指數(shù)衰減的高斯非線性函數(shù),對(duì)陀螺儀和加速度計(jì)的輸入與輸出映射進(jìn)行逼近,并通過試驗(yàn)來比較RBF網(wǎng)絡(luò)方法與傳統(tǒng)的多項(xiàng)式擬合方法的優(yōu)劣。
　　最后,通過采集某型號(hào)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)一步對(duì)本課題提出的MIMU標(biāo)定誤差技術(shù)與MIMU溫度補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行分析,證明了本課題所提出的新方法能夠有效提高微