一种MEMS振动陀螺仪非线性补偿方法技术

本发明专利技术公开了一种MEMS振动陀螺仪非线性补偿方法，全量程范围内对MEMS振动陀螺仪角速度输出等间隔或非等间隔分段，测试陀螺仪全量程范围内各段的标度因数，以满足实际需要的非线性的低输入角速度范围内的标度因数为基准；用一阶函数关系拟合大角速度输出段每段的变化关系，最终实现MEMS陀螺仪的全量程内标度因数非线性补偿。本发明专利技术采用对陀螺仪全量程标度因数先进行分段测试，然后进行插值拟合补偿的方法进行分段补偿。可以不用考虑零偏变化曲线不规则和难以实现建模和多项式拟合的问题；解决了基于建模和多项式拟合的标度因数非线性补偿方法的局限性，本发明专利技术补偿方法的实验和计算简单，适用于工程应用。适用于工程应用。

【技术实现步骤摘要】
一种MEMS振动陀螺仪非线性补偿方法


[0001]本专利技术属于惯性传感器标定补偿
，尤其涉及一种MEMS振动陀螺仪非线性补偿方法。

技术介绍

[0002]陀螺仪的标度因数非线性度是影响陀螺仪角速度测量精度的主要因素之一，针对非线性补偿的方法多种多样。论文《硅微机械陀螺信号非线性补偿算法研究》针对载体自传引起的信号误差进行补偿，专利《一种大量程硅微陀螺仪非线性数字补偿方法》针对温度环境造成的非线性进行补偿，专利《MEMS惯性传感器非线性度补偿方法》根据输入输出关系利用多项式拟合方法进行补偿，专利《一种传感器的非线性补偿方法》应用蝙蝠算法BA
‑
SVM支持向量回归机建立非线性补偿模型进行补偿，都不是采用本专利技术专利的分段插值拟合的方法。按照现有方法，对大量程MEMS陀螺仪取点较多，试验复杂，而且补偿效果不好。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的是：本专利技术主要解决在低输入角速度时线性度较好而大输入角速度时较差的大量程MEMS陀螺仪的补偿问题。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种MEM本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MEMS振动陀螺仪非线性补偿方法，其特征在于，包括：全量程范围内对MEMS振动陀螺仪角速度输出等间隔或非等间隔分段，测试陀螺仪全量程范围内各段的标度因数，以满足实际需要的非线性的低输入角速度范围内的标度因数为基准；用一阶函数关系拟合大角速度输出段每段的变化关系，最终实现MEMS陀螺仪的全量程内标度因数非线性补偿。2.根据权利要求1所述的MEMS振动陀螺仪非线性补偿方法，其特征在于，所述补偿方法不对小角速度输出段补偿，仅对大于设定的加速度输出段进行补偿，减轻补偿计算和软件设计的难度。3.根据权利要求1所述的MEMS振动陀螺仪非线性补偿方法，其特征在于，设MEMS振动陀螺仪量程为A
SF
，首先使用位置速率转台分段测试陀螺仪标度因数非线性，假设该陀螺仪仅在较低输出范围（
±
100
°
/s）内的标度因数非线性度满足系统使用要求，首先使用精密位置速率转台测试
±
100
°
/s范围内的偏置B
g0
和标度因数K
100
，大角速度输出段等间隔Δ（
°
/s）的分为五段，各分段的角速度点分别为A1、A2、A3、A4、A5、A6，单位为
°
/s，其中A6的值大于最大量程A
SF
值；分别记录待补偿陀螺仪在以上各个输入角速度点的数值，每个点取测试值1分钟，然后取均值作为该点的输出值，分别记为A
k1
、A
k2
、A
k3
、A
k4
、A
k5
、A
k6
；利用前述
±
100
°
/s的偏置B
g0
和标度因数K
100
,及以下公式，分别计算理想情况下陀螺仪在各点的拟合输出值，分别记为A
kk1
、A
kk2
、A
kk3
、A
kk4
、A
kk5
、A
kk6
：A
kk1
= B
g0
+Δ
×
K
100
；A
kk2
= B
g0
+2
×
Δ
×
K
100
；A
kk3
= B
g0
+3
×
Δ
×
K
100
；A
kk4
= B
g0
+4
×
Δ
×
K
100
；A
kk5
= B
g0
+5
×
Δ
×
K
100
；A
kk6
= B
g0
+6
×
Δ
×
K
100
；陀螺仪待补偿的残差即为拟合输出值与实际输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄艳辉，王甫，周铭，周建国，涂宏茂，
申请(专利权)人：中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心，
类型：发明
国别省市：