[發明專利]一種MEMS陀螺儀標度因數的加速度敏感性補償方法

有效

• 申請號: 201810359061.5
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108917787B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 關偉;湯莉;石壘;張春京;李丹東
• 申請（專利權）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

本發明公開了一種MEMS陀螺儀標度因數的加速度敏感性補償方法，該方法包括如下步驟：根據MEMS陀螺儀在邊緣臺鎖定和邊緣臺解除鎖定兩種情況下的MEMS陀螺儀輸出，構建MEMS陀螺儀標度因數g敏感性向量和MEMS陀螺儀感知的加速度向量；使用高階多項式表達MEMS陀螺儀標度因數g敏感性和MEMS陀螺儀感知的加速度之間的數學關系；通過矩陣運算的方法計算出高階多項式的系數；利用擬合后的多項式進行MEMS陀螺儀標度因數g敏感性補償。本發明提高了MEMS陀螺g敏感性補償的精度。

技術領域

本發明屬于MEMS陀螺儀技術領域，尤其涉及一種MEMS陀螺儀標度因數的加速度敏感性補償方法。

背景技術

MEMS陀螺儀具有加速度敏感性(g敏感性)，主要表現在陀螺儀的零偏和標度因數隨著加速度變化而變化，導致MEMS陀螺儀輸出產生偏差。對MEMS陀螺儀零偏的g敏感性和標度因數的g敏感性進行標定和補償有助于提高MEMS陀螺儀的測量精度。

目前常規的MEMS陀螺儀g敏感性標定和補償方法(參考專利CN 105277215 A，IEEEStandard 528和IEEE Standard 517)是在陀螺儀輸入為0的情況下進行測試，主要解決的是MEMS陀螺儀零偏g敏感性的標定和補償問題，沒有進行陀螺儀標度因數的g敏感性標定和補償，從而導致補償不完善。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，本發明提供了一種MEMS陀螺儀標度因數的加速度敏感性補償方法，以補充當前MEMS陀螺儀g敏感性的標定和補償方法中沒有陀螺儀標度因數標定和補償的問題。

本發明目的通過以下技術方案予以實現：根據本發明的一個方面，提供了一種MEMS陀螺儀標度因數的加速度敏感性補償方法，所述方法包括如下步驟：

步驟一：設置雙軸離心機，使其邊緣臺轉軸垂直于主離心機轉軸，鎖定邊緣臺；步驟二：將MEMS陀螺儀固定安裝在邊緣臺上，MEMS陀螺儀敏感軸與邊緣臺轉軸重合，并使MEMS陀螺儀敏感軸指向或背向主離心機的中心，使得主離心機依次輸出向心加速度序列：a₀、a₁、…、a_m，記錄不同加速度下MEMS陀螺儀的輸出，其中，a₀＝0m/s²；步驟三：解除邊緣臺鎖定，以轉速Ω運動，讓主離心機輸出與步驟二相同的向心加速度序列：a₀、a₁、…、a_m，記錄不同向心加速度下MEMS陀螺儀的輸出；步驟四：根據MEMS陀螺儀在邊緣臺鎖定和邊緣臺解除鎖定兩種情況下的MEMS陀螺儀輸出，構建MEMS陀螺儀標度因數g敏感性向量和MEMS陀螺儀感知的加速度向量；步驟五：使用高階多項式表達MEMS陀螺儀標度因數g敏感性和MEMS陀螺儀感知的加速度之間的數學關系；步驟六：通過矩陣運算的方法計算出高階多項式的系數；步驟七：利用擬合后的多項式進行MEMS陀螺儀標度因數g敏感性補償。