基于二自由度转台的MEMSIMU标定方法及系统技术方案

本申请提供了一种基于二自由度转台的MEMS IMU标定方法及系统，应用于惯性测量领域，可以通过计算得到杆臂效应引起的加速度测量误差，用以补偿不在转台中心的MEMS IMU模块在速率实验中的加速度误差，并根据该加速度测量误差建立MEMS IMU陀螺误差模型，可大幅度提高角速度检测灵敏度，建立MEMS IMU加速度计误差模型，以及分别根据MEMS IMU陀螺误差模型和MEMS IMU加速度计误差模型计算陀螺误差项和加速度计误差项，进一步，可根据陀螺误差项和加速度计误差项准确、快速、批量式的标定MEMS IMU模块。IMU模块。IMU模块。

【技术实现步骤摘要】
基于二自由度转台的MEMS IMU标定方法及系统


[0001]本申请涉及惯性测量领域，具体而言，涉及一种基于二自由度转台的MEMS IMU标定方法及系统。

技术介绍

[0002]MEMS IMU是指利用微型电机技术制作的惯性测量单元，包含三轴陀螺仪和三轴加速度计，可分别测量载体的角速度和加速度。MEMS IMU具有体积小、功耗低、成本较低、适合批量生产等许多优点，在除高精度的导航制导领域外，已逐步替代传统的惯性器件，成为惯性领域发展的重要方向，近年来生产制造的数量也大幅增长。
[0003]IMU在使用前，必须通过标定来消除器件本身的误差，以使输出的惯性量更接近于真值。在MEMS IMU发展之初，主要借鉴传统的标定方法。传统的标定方法通常将二者的标定视为两个独立的过程，加速度与角速度之间互不影响。但是，对于高灵敏度的MEMS陀螺，其敏感部件的质量不可忽略，传统方法在MEMSIMU标定时并未考虑陀螺加速度敏感系数，其标定方式并不适用高敏感的MEMS陀螺，为适应生产实际，需针对MEMS IMU的特点，建立一种新的准确、快速、高效的标定方法。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于二自由度转台的MEMS IMU标定方法，其特征在于，所述方法包括步骤：S1：计算杆臂效应引起的加速度测量误差；S2：根据所述加速度测量误差建立MEMS IMU陀螺误差模型；S3：建立MEMS IMU加速度计误差模型；S4：根据所述MEMS IMU加速度计误差模型计算加速度计误差项，根据所述MEMS IMU陀螺误差模型计算陀螺误差项；S5:根据所述陀螺误差项以及所述加速度计误差项标定MEMS IMU模块。2.根据权利要求1所述的一种基于二自由度转台的MEMS IMU标定方法，其特征在于，步骤S1包括步骤：将N个所述MEMS IMU模块固定于所述转台的内框平面上；获取至少一个MEMS IMU模块到所述内框的转轴中心的杆臂L；以所述内框的转轴中心为原点建立空间直角坐标系，所述杆臂L在所述空间直角坐标系中的坐标信息为；根据所述杆臂L的坐标信息计算所述加速度测量误差。3.根据权利要求2所述的一种基于二自由度转台的MEMS IMU标定方法，其特征在于，所述根据所述杆臂L的坐标信息计算所述加速度测量误差的步骤包括：根据所述杆臂L的坐标信息计算所述加速度测量误差与角速度的关系式为：，其中，分别为三轴陀螺理论值，分别为三轴角速率微分，为加速度测量误差，，，分别为加速度计三轴测量误差，，，分别为杆臂L在空间直角坐标系中三轴的值。4.根据权利要求1所述的一种基于二自由度转台的MEMS IMU标定方法，其特征在于，步骤S2包括步骤：获取所述MEMS IMU模块的陀螺加速度敏感项、刻度因子误差以及非正交误差；根据所述陀螺加速度敏感项、所述刻度因子误差、所述非正交误差以及所述加速度测量误差建立所述MEMS IMU陀螺误差模型。5.根据权利要求1所述的一种基于二自由度转台的MEMS IMU标定方法，其特征在于，步骤S3包括步骤：获取加速度计的刻度因子误差、零偏误差以及非正交误差；根据所述加速度计的刻度因子误差、所述零偏误差以及所述非正交误差建立所述MEMS IMU加速度计误差模型。6.根据权利要求1所述的一种基于二自由度转台的MEMS IMU标定方法，其特征在于，所述方法还包括步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖永丽，余平，陈应凯，李展，
申请(专利权)人：重庆九洲星熠导航设备有限公司，
类型：发明
国别省市：