[發明專利]速率陀螺校準方法

有效

• 申請號: 201310289732.2
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN103411623A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 劉詩斌;陳露蘭;張韋
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種速率陀螺校準方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、建立速率陀螺的誤差模型為：

ωxmωymωzm=Nx000Ny000Nzωxωyωz+BωxBωyBωz---(1)]]>式中，ω_xm、ω_ym、ω_zm分別為MEMS陀螺X、Y、Z軸輸出角速度的測量值；ω_x、ω_y、ω_z分別為陀螺X、Y、Z軸的實際輸入角速度值；N_x、N_y、N_z分別為陀螺X、Y、Z軸的標度因數；B_ωx、B_ωy、B_ωz分別為陀螺X、Y、Z軸的零偏誤差；

步驟二、將安裝有三軸磁傳感器和三軸速率陀螺的航向姿態測量系統固定在水平的三軸無磁轉臺上，航姿測量系統的Z軸指天，X軸和Y軸與轉臺內框中軸線重合；

步驟三、固定航向角傾斜角γ=0°，載體繞X軸逆時針緩慢旋轉；定義h_x、h_y、h_z分別為T時刻三軸磁傳感器輸出的地磁場矢量在X、Y、Z軸上的分量，h'_x、h'_y、h'_z為T+T_s時刻磁傳感器的三軸輸出數據；根據坐標旋轉公式，求得T_s時間內載體繞X軸的旋轉角度Δθ為：

Δθ=arctan(hy′hz-hyhz′hyhy′+hzhz′)---(2)]]>

選擇磁傳感器的數據更新頻率為旋轉時間差T_s，載體繞X軸旋轉的基準角速率ω_x為：

ωx=ΔθTs---(3)]]>

步驟四、固定航向角俯仰角θ=0°，載體繞Y軸逆時針緩慢旋轉，根據坐標旋轉公式，求得T_s時間內載體繞Y軸的旋轉角度Δγ為：

Δγ=arctan(-hx′hz-hxhz′hxhx′+hzhz′)---(4)]]>

載體繞Y軸旋轉的基準角速率ω_y為：

ωy=ΔγTs]]>

步驟五、固定俯仰角θ=0°，傾斜角γ=0°，載體繞Z軸順時針緩慢旋轉，根據坐標旋轉公式，求得T_s時間內繞Z軸的旋轉角度為：

載體繞Z軸旋轉的基準角速率ω_z為：

步驟六、根據步驟三至步驟五得到的三個基準速率與陀螺輸出的三軸角速率的測量值擬合（1）式，得到速率陀螺X、Y、Z軸的標度因數和零偏誤差。