CN102620733A - 惯性测量组合温度补偿方法 - Google Patents

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CN102620733A CN2012100854101A CN201210085410A CN102620733A CN 102620733 A CN102620733 A CN 102620733A CN 2012100854101 A CN2012100854101 A CN 2012100854101A CN 201210085410 A CN201210085410 A CN 201210085410A CN 102620733 A CN102620733 A CN 102620733A
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Abstract

本发明公开了一种惯性测量组合温度补偿方法，该方法将惯性测量组合安装到温控转台上，通过调整温控转台使惯性测量组合处在不同温度环境下，并使其从不同角度、以不同速度进行转动，在此过程中记录加速度计通道输出数据、陀螺通道输出数据和惯性测量组合各测试点实测温度；将所有数据进行处理并建立惯性测量组合温度特性数学模型，并根据惯性测量组合温度特性数学模型进行温度补偿。本发明操作简单、适用性强，能实现惯性测量组合适应不同工作温度条件下短时间上电后的快速等精度输出，为飞行器系统快速反应，迅速运动和精确定位提供了重要的技术保障。

Description

惯性测量组合温度补偿方法
技术领域
本发明属于惯性测量组合设计技术领域，具体涉及一种惯性测量组合温度补偿方法。
背景技术
惯性测量组合是飞行器控制系统的核心部件，主要用于测量飞行器在飞行中绕弹体三个轴转动的角速率和质心沿弹体三个轴的视加速度。惯性测量组合的测量精度是直接影响飞行器定位精度的一个重要因素，另外，在不同环境温度下惯性测量组合能否满足短时间工作后等精度测量输出，将直接影响飞行器系统的快速反应和迅速运动。目前惯性测量组合通常采用温度控制方案进行设计，在惯性测量组合内设计温度控制电路，并采取内隔热与外传导措施，确保惯性敏感器件的温度控制在一个固定的温度点，从而降低外界温度对惯性敏感器件的影响，惯性测量组合温度控制方案的缺点是产品功耗大、体积大、输出精度稳定时间长。
不同的惯性测量组合存在着性能差异，为了满足惯性测量组合短时间上电后的等精度测量输出，以适应飞行器系统快速反应、迅速运动和精确定位的要求，必须选择一种新的处理方式替代现有的惯性测量组合温度控制方案。目前在工程应用方面还没有可供使用的惯性测量组合温度补偿方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有惯性测量组合温度控制方案功耗大、体积大、输出精度稳定时间长，在实际操作过程中难以实现快速反应等问题，提出一种操作简便、适用性强、在实际操作过程中能快速反应的惯性测量组合温度补偿方法。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种惯性测量组合温度补偿方法，包括以下步骤：
步骤1)将惯性测量组合放置在能实现升温、降温和保温功能的温控转台内，设定标准温度T℃，当温控转台温箱内温度达到标准温度T℃后，将惯性测量组合分别停留在以x轴、y轴、z轴为基准的二十四个位置上，记录每个位置惯性测量组合的实测温度值，加速度计通道和陀螺通道的输出数据；再将惯性测量组合分别绕x轴、y轴、z轴旋转，记录陀螺通道随惯性测量组合转动时的输出数据；
步骤2)将温控转台温度升温或降温到温度设定值T+m℃后重复步骤1)；
步骤3)将步骤1)和步骤2)处理过程中的记录的所有惯性测量组合数据信息进行处理，根据惯性测量组合在T+m℃温度下的实测温度值求出惯性敏感器件的温度值为
Figure BDA0000147636810000021
并根据惯性敏感器件的温度值
Figure BDA0000147636810000022
分别求出测温电路在T+m℃温度下的标称值；根据惯性测量组合在二十四个位置时惯性测量组合输出的加速度矢量信息，分别求出加速度计在T+m℃温度下的零位，通过惯性测量组合在二十四个位置时输出的加速度矢量信息，分别求出加速度计在T+m℃温度下的当量；根据惯性测量组合在二十四个位置输出的角速率矢量信息，分别求出陀螺在T+m℃温度下的零位；根据惯性测量组合绕x轴、y轴和z轴旋转时陀螺通道的输出数据，计算陀螺在T+m℃温度下标度因数；
步骤4)建立惯性测量组合温度特性数学模型，将步骤3)中所得数据进行近似等效，当相邻两个温度点接近时，将两个临近温度点之间惯性敏感器件的零位和当量变化近似等效为线性关系，并绘制以温度为x轴，零位或当量为y轴的惯性测量组合温度特性数学模型图；
步骤5)根据步骤4)所建立的惯性测量组合温度特性数学模型将惯性敏感器件的零位分别回归到标称温度T℃下的零位，将惯性敏感器件的当量和标度因数也分别回归到标称温度T℃下的当量和标度因数，最终使惯性器件的零位和当量变化与环境温度无关，完成温度补偿过程。
有益效果：本发明操作简单、适用性强，能实现惯性测量组合适应不同工作温度条件下短时间上电后的快速等精度输出，为飞行器系统快速反应，迅速运动和精确定位提供了重要的技术保障。
附图说明
图1为惯性测量组合温度特性数学模型图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
在本说明书中所述惯性测量组合中起测量作用的器件为惯性敏感器件，惯性敏感器件包括加速度计和陀螺。
本发明提供了一种惯性测量组合温度补偿方法，其方法是：
步骤1)通过实验记录惯性测量组合温度特性参数，具体为：
将惯性测量组合放置在能实现升温、降温和保温功能的温控转台内，设定标准温度T℃，当温控转台温箱内温度达到标准温度T℃后，将惯性测量组合分别停留在以x轴、y轴、z轴为基准的二十四个位置上，x轴、y轴、z轴为惯性敏感器件对应的三个定位方向，x轴、y轴、z轴相互正交且满足右手定则；所述以x轴、y轴、z轴为基准的二十四个位置分别为：Ax1位置定义为x轴向上，y轴向东，z轴向北；Ax2位置定义为x轴向上，y轴向北，z轴向西；Ax3位置定义为x轴向上，y轴向西，z轴向南；Ax4位置定义为x轴向上，y轴向南，z轴向东；Ax5位置定义为x轴向下，y轴向北，z轴向东；Ax6位置定义为x轴向下，y轴向西，z轴向北；Ax7位置定义为x轴向下，y轴向南，z轴向西；Ax8位置定义为x轴向下，y轴向东，z轴向南；Ay1位置定义为y轴向上，x轴向东，z轴向南；Ay2位置定义为y轴向上，x轴向南，z轴向西；Ay3位置定义为y轴向上，x轴向西，z轴向北；Ay4位置定义为y轴向上，x轴向北，z轴向东；Ay5位置定义为y轴向下，x轴向北，z轴向西；Ay6位置定义为y轴向下，x轴向东，z轴向北；Ay7位置定义为y轴向下，x轴向南，z轴向东；Ay8位置定义为y轴向下，x轴向西，z轴向南；Az1位置定义为z轴向上，y轴向东，x轴向南；Az2位置定义为z轴向上，y轴向南，x轴向西；Az3位置定义为z轴向上，y轴向西，x轴向北；Az4位置定义为z轴向上，y轴向北，x轴向东；Az5位置定义为z轴向下，y轴向北，x轴向西；Az6位置定义为z轴向下，y轴向东，x轴向北；Az7位置定义为z轴向下，y轴向南，x轴向东；Az8位置定义为z轴向下，y轴向西，x轴向南；
1.1)将惯性测量组合依次停留在Ax1、Ax2、Ax3、Ax4、Ax5、Ax6、Ax7、Ax8，共八个位置，每个位置停留2分钟，记录每个位置惯性测量组合加速度计通道的输出数据，依次计为Nx(Ax1)、Nx(Ax2)、Nx(Ax3)、Nx(Ax4)、Nx(Ax5)、Nx(Ax6)、Nx(Ax7)、Nx(Ax8)，同时记录惯性测量组合陀螺通道的输出数据，依次计为Wx(Ax1)、Wx(Ax2)、Wx(Ax3)、Wx(Ax4)、Wx(Ax5)、Wx(Ax6)、Wx(Ax7)、Wx(Ax8)，然后将惯性测量组合绕x轴分别以1°/秒、-1°/秒、3°/秒、-3°/秒、5°/秒、-5°/秒，共六种速率旋转，后续将上述转动过程依次简称为：Wx1、Wx-1、Wx3、Wx-3、Wx5、Wx-5，每种速率旋转时间为2分钟，陀螺随惯性测量组合转动时输出数据依次计为
Figure BDA0000147636810000041
Figure BDA0000147636810000042
1.2)将惯性测量组合依次停留在Ay1、Ay2、Ay3、Ay4、Ay5、Ay6、Ay7、Ay8，共八个位置，每个位置停留2分钟，记录每个位置惯性测量组合加速度计通道的输出数据，依次计为Ny(Ay1)、Ny(Ay2)、Ny(Ay3)、Ny(Ay4)、Ny(Ay5)、Ny(Ay6)、Ny(Ay7)、Ny(Ay8)，同时记录惯性测量组合陀螺通道的输出数据，依次计为Wy(Ay1)、Wy(Ay2)、Wy(Ay3)、Wy(Ay4)、Wy(Ay5)、Wy(Ay6)、Wy(Ay7)、Wy(Ay8)，然后将惯性测量组合绕y轴分别以1°/秒、-1°/秒、3°/秒、-3°/秒、5°/秒、-5°/秒，共六种速率旋转，后续将上述转动过程依次简称为：Wy1、Wy-1、Wy3、Wy-3、Wy5、Wy-5，每种速率旋转时间为2分钟，陀螺随惯性测量组合转动时输出数据依次计为
Figure BDA0000147636810000051
Figure BDA0000147636810000052
1.3)将惯性测量组合依次停留在Az1、Az2、Az3、Az4、Az5、Az6、Az7、Az8，共八个位置，每个位置停留2分钟，记录每个位置惯性测量组合加速度计通道的输出数据，依次计为Nz(Az1)、Nz(Az2)、Nz(Az3)、Nz(Az4)、Nz(Ayz5)、Nz(Az6)、Nz(Az7)、Nz(Az8)，同时记录惯性测量组合陀螺通道的输出数据，依次计为Wz(Az1)、Wz(Az2)、Wz(Az3)、Wz(Az4)、Wz(Az5)、Wz(Az6)、Wz(Az7)、Wz(Az8)，然后将惯性测量组合绕z轴分别以1°/秒、-1°/秒、3°/秒、-3°/秒、5°/秒、-5°/秒，共六种速率旋转，后续将上述转动过程依次简称为：Wz1、Wz-1、Wz3、Wz-3、Wz5、Wz-5，每种速率旋转时间为2分钟，陀螺随惯性测量组合转动时输出数据依次计为
Figure BDA0000147636810000054
步骤2)将温控转台温度升温或降温到温度设定值T+30℃、T+20℃、T+10℃、T℃、T-10℃、T-20℃、T-25℃、T-30℃、T-35℃、、T-40℃时后重复步骤1.1)、1.2)、1.3)
步骤3)通过计算求出建立惯性测量组合需要的各项数据，具体为：
3.1)求出惯性测量组合在标准温度T+m℃环境下，惯性敏感器件的实测温度值为
Figure BDA0000147636810000055
计算公式如下：
Figure BDA0000147636810000062
Figure BDA0000147636810000063
公式中：m＝30、20、10、0、-10、-20、-25、-30、-35、-40
其中：
Figure BDA0000147636810000064
和分别为惯性测量组合以x轴、y轴、z轴转动时，在T+m℃环境条件下惯性敏感器件的温度值；
TAx1、TAy1、TAz1为惯性测量组合测温电路在Ax1、Ay1、Az1位置的实测温度值，其它位置依次类推；
3.2)根据惯性测量组合测温电路在不同温度环境下测得不同惯性敏感器件的温度值
Figure BDA0000147636810000066
分别求出测温电路在T+m℃温度下的标称值，计算公式如下：
Figure BDA0000147636810000067
Figure BDA0000147636810000068
Figure BDA0000147636810000069
3.3)根据惯性测量组合在二十四个位置时惯性测量组合输出的加速度矢量信息，分别求出加速度计在T+m℃温度下的零位，计算公式如下：
Figure BDA00001476368100000610
Figure BDA00001476368100000611
Figure BDA00001476368100000612
其中：
K0y(T+m℃)、K0z(T+m℃)和K0x(T+m℃)分别为T+m℃温度条件下惯性测量组合y、z和x加速度计的零位值；
Ny(Ax1)、Nz(Ay1)和Nx(Az1)分别为T+m℃环境条件下惯性测量组合在Ax1、Ay1和Az1位置处，y、z和x加速度计输出的加速度矢量信息，其它位置依次类推；
3.4)通过惯性测量组合在二十四个位置时输出的加速度矢量信息，分别求出加速度计在该温度下的当量，计算公式如下：
Figure BDA0000147636810000071
Figure BDA0000147636810000072
Figure BDA0000147636810000073
Figure BDA0000147636810000074
Figure BDA0000147636810000075
其中：
K0y(T℃)、K0z(T℃)、K0x(T℃)和K0y(T+m℃)、K0z(T+m℃)和K0x(T+m℃)分别为T℃和T+m℃温度条件下惯性测量组合y、z和x加速度计的零位值；
Ny(Ay1)、Nz(Az1)和Nx(Ax1)分别为惯性测量组合在Ay1、Az1和Ax1位置处，y、z和x加速度计输出的加速度矢量信息，其它位置依次类推；
K1y+(T+m℃)、K1y-(T+m℃)、K1z+(T+m℃)、K1z-(T+m℃)、K1x+(T+m℃)、K1x-(T+m℃)分别为惯性测量组合在T+m℃环境下y、z和x加速度计正负向的当量；
3.5)根据惯性测量组合在二十四个位置时输出的角速率矢量信息，分别求出陀螺在T+m℃环境下的零位，计算公式如下：
Figure BDA0000147636810000081
Figure BDA0000147636810000082
Figure BDA0000147636810000083
其中：
D0y(T+m℃)、D0z(T+m℃)和D0x(T+m℃)分别为T+m℃环境条件下惯性测量组合y、z和x陀螺的零位值；
Wy(Ay1)、Wz(Az1)和Wx(Ax1)分别为T+m℃环境条件下惯性测量组合在Ay1、Az1和Ax1位置处，y、z和x陀螺输出的角速率矢量信息，其它位置依次类推；
3.6)根据惯性测量组合绕x、y和z轴分别以1°/秒、-1°/秒、3°/秒、-3°/秒、5°/秒和-5°/秒六种速率旋转时陀螺的输出数据，计算陀螺在T+m℃环境下标度因数的计算公式如下：
Figure BDA0000147636810000084
Figure BDA0000147636810000085
Figure BDA0000147636810000086
其中：
D0y(T℃)、D0z(T℃)、D0x(T℃)和D0y(T+m℃)、D0z(T+m℃)、D0x(T+m℃)分别为T℃和T+m℃温度条件下惯性测量组合y、z和x陀螺的零位值；
E1y(T+m℃)、E1z(T+m℃)和E1x(T+m℃)分别为T+m℃温度条件下惯性测量组合y、z和x陀螺的标度因数；
和分别为T+m℃温度条件下惯性测量组合y、z和x轴朝上，陀螺分别以1°/秒、-3°/秒和5°/秒旋转时，y、z和x陀螺的输出，其余参数以此类推。
步骤4)建立惯性测量组合温度特性数学模型，如图1所示，将步骤3)中惯性测量组合在11个温度点(50℃、40℃、30℃、20℃、10℃、0℃、-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-30℃)测得的数据进行近似等效，当相邻两个温度点接近时，可以将两个临近温度点之间惯性敏感器件的零位、当量、标度因数的变化近似等效为线性关系，并绘制以温度为x轴，零位、当量或标度因数为y轴的惯性测量组合温度特性简化数学模型图。
步骤5)根据步骤4)中建立的惯性测量组合温度特性数学模型进行温度补偿，具体为：
定义T+n℃为惯性敏感器件的实测温度，T+n+℃为高于且最接近T+n℃的标准温度，T+n-℃为低于且最接近T+n℃的标准温度；
5.1)定义
Figure BDA0000147636810000093
为惯性敏感器件的标称温度，
Figure BDA0000147636810000094
为高于且最接近
Figure BDA0000147636810000095
的标称温度，
Figure BDA0000147636810000096
为低于且最接近
Figure BDA0000147636810000097
的标称温度；
Figure BDA0000147636810000098
与
Figure BDA0000147636810000099
之间的温度差为ΔT，
Figure BDA00001476368100000910
Figure BDA00001476368100000911
Figure BDA0000147636810000101
Figure BDA0000147636810000102
Figure BDA0000147636810000103
Figure BDA0000147636810000104
Figure BDA0000147636810000105
Figure BDA0000147636810000106
Figure BDA0000147636810000107
Figure BDA0000147636810000108
Figure BDA00001476368100001011
Figure BDA00001476368100001013
Figure BDA00001476368100001014
Figure BDA00001476368100001015
Figure BDA00001476368100001017
Figure BDA00001476368100001018
其中：
Figure BDA00001476368100001019
分别为标准温度T+n+℃条件下惯性测量组合x加速度计的零位和当量；
Figure BDA00001476368100001020
分别为标准温度T+n+℃条件下惯性测量组合x陀螺的零位和标度因数；
Figure BDA0000147636810000111
分别为惯性测量组合x加速度计的零位和当量斜率；
Figure BDA0000147636810000112
分别为惯性测量组合x陀螺的零位和标度因数斜率；
由公式(24)、(25)可知，在ΔT已知的条件下，可以通过系数
Figure BDA0000147636810000113
Figure BDA0000147636810000114
和
Figure BDA0000147636810000115
将当前温度点T+n℃的x向加速度计的零位和当量以及x向陀螺的零位和标度因数回归到已知温度点T+n-℃，同理可将y、z向加速度计的零位和当量以及y、z向陀螺的零位和标度因数回归到已知温度点T+n-℃。
5.2)求出惯性敏感器件在T+n-℃时的零位与标准温度T℃的零位之差，定义为零位标准差，计算公式如公式(26)所示，将已经回归到已知温度点的加速度计或陀螺零位再加上零位标准差，最终将任意温度点的加速度或陀螺零位回归到标准温度下的零位，计算公式如公式(27)所示；
Figure BDA0000147636810000116
其中：
Figure BDA0000147636810000118
为T+n-℃时的加速度计零位标称差；
Figure BDA0000147636810000119
为T+n-℃时的陀螺零位标称差；
Figure BDA00001476368100001110
Figure BDA00001476368100001111
5.3)求出惯性敏感器件在T+n-℃时当量或标度因数与标准温度T℃当量的比例系数，又称为当量比例系数或标度因数比例系数，计算公式如下：
Figure BDA00001476368100001112
Figure BDA00001476368100001113
Figure BDA00001476368100001114
其中：
Kxaa+、Kxaa-分别为加速度计正负向当量比例系数；
Kxbb为陀螺标度因数比例系数。
将已经回归到已知温度点的加速度计当量和陀螺标度因数分别再乘以当量比例系数Kxaa+、Kxaa-和陀螺标度因数比例系数Kxbb，最终将任意温度点的加速度或陀螺当量回归到标称温度下的当量。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种惯性测量组合温度补偿方法，包括以下步骤：
步骤1)将惯性测量组合放置在能实现升温、降温和保温功能的温控转台内，设定标准温度T℃，当温控转台温箱内温度达到标准温度T℃后，将惯性测量组合分别停留在以x轴、y轴、z轴为基准的二十四个位置上，记录每个位置惯性测量组合的实测温度值，加速度计通道和陀螺通道的输出数据；再将惯性测量组合分别绕x轴、y轴、z轴旋转，记录陀螺通道随惯性测量组合转动时的输出数据；
步骤2)将温控转台温度升温或降温到温度设定值T+m℃后重复步骤1)；
步骤3)将步骤1)和步骤2)处理过程中记录的所有惯性测量组合数据信息及温度信息进行处理，根据惯性测量组合在T+m℃温度下的实测温度值求出惯性敏感器件的温度值为并根据惯性敏感器件的温度值
Figure FDA0000147636800000012
分别求出测温电路在T+m℃温度下的标称值；根据惯性测量组合在二十四个位置时惯性测量组合输出的加速度矢量信息，分别求出加速度计在T+m℃温度下的零位和当量；根据惯性测量组合在二十四个位置时输出的角速率矢量信息，分别求出陀螺在T+m℃温度下的零位；根据惯性测量组合绕x轴、y轴和z轴旋转时陀螺通道输出的角速率矢量信息，计算陀螺在T+m℃温度下标度因数；
步骤4)建立惯性测量组合温度特性数学模型：将步骤3)中所得数据进行近似等效，当相邻两个温度点接近时，将两个临近温度点之间惯性敏感器件的零位和当量变化近似等效为线性关系，并绘制以温度为x轴，零位、当量或标度因数为y轴的惯性测量组合温度特性数学模型图；
步骤5)根据步骤4)所建立的惯性测量组合温度特性数学模型将惯性敏感器件的零位分别回归到标准温度T℃下的零位，将惯性敏感器件的当量或标度因数也分别回归到标准温度T℃下的当量或标度因数，最终使惯性器件的零位、当量或标度因数变化与环境温度无关，完成温度补偿过程。
2.根据权利要求1所述的惯性测量组合温度补偿方法，其特征在于：所述步骤1)中所述x轴、y轴、z轴为惯性敏感器件对应的三个定位方向，x轴、y轴、z轴相互正交且满足右手定则；所述以x轴、y轴、z轴为基准的二十四个位置分别为：Ax1位置定义为x轴向上，y轴向东，z轴向北；Ax2位置定义为x轴向上，y轴向北，z轴向西；Ax3位置定义为x轴向上，y轴向西，z轴向南；Ax4位置定义为x轴向上，y轴向南，z轴向东；Ax5位置定义为x轴向下，y轴向北，z轴向东；Ax6位置定义为x轴向下，y轴向西，z轴向北；Ax7位置定义为x轴向下，y轴向南，z轴向西；Ax8位置定义为x轴向下，y轴向东，z轴向南；Ay1位置定义为y轴向上，x轴向东，z轴向南；Ay2位置定义为y轴向上，x轴向南，z轴向西；Ay3位置定义为y轴向上，x轴向西，z轴向北；Ay4位置定义为y轴向上，x轴向北，z轴向东；Ay5位置定义为y轴向下，x轴向北，z轴向西；Ay6位置定义为y轴向下，x轴向东，z轴向北；Ay7位置定义为y轴向下，x轴向南，z轴向东；Ay8位置定义为y轴向下，x轴向西，z轴向南；Az1位置定义为z轴向上，y轴向东，x轴向南；Az2位置定义为z轴向上，y轴向南，x轴向西；Az3位置定义为z轴向上，y轴向西，x轴向北；Az4位置定义为z轴向上，y轴向北，x轴向东；Az5位置定义为z轴向下，y轴向北，x轴向西；Az6位置定义为z轴向下，y轴向东，x轴向北；Az7位置定义为z轴向下，y轴向南，x轴向东；Az8位置定义为z轴向下，y轴向西，x轴向南。
3.根据权利要求1或2所述的惯性测量组合温度补偿方法，其特征在于：所述步骤1)具体为：
1.1)将惯性测量组合依次停留在Ax1、Ax2、Ax3、Ax4、Ax5、Ax6、Ax7、Ax8，共八个位置，每个位置停留2分钟，记录每个位置惯性测量组合加速度计通道的输出数据，依次计为Nx(Ax1)、Nx(Ax2)、Nx(Ax3)、Nx(Ax4)、Nx(Ax5)、Nx(Ax6)、Nx(Ax7)、Nx(Ax8)，同时记录惯性测量组合陀螺通道的输出数据，依次计为Wx(Ax1)、Wx(Ax2)、Wx(Ax3)、Wx(Ax4)、Wx(Ax5)、Wx(Ax6)、Wx(Ax7)、Wx(Ax8)，然后将惯性测量组合绕x轴分别以1°/秒、-1°/秒、3°/秒、-3°/秒、5°/秒、-5°/秒，共六种速率旋转，后续将上述转动过程依次简称为：Wx1、Wx-1、Wx3、Wx-3、Wx5、Wx-5，每种速率旋转时间为2分钟，陀螺随惯性测量组合转动时输出数据依次计为
Figure FDA0000147636800000031
1.2)将惯性测量组合依次停留在Ay1、Ay2、Ay3、Ay4、Ay5、Ay6、Ay7、Ay8，共八个位置，每个位置停留2分钟，记录每个位置惯性测量组合加速度计通道的输出数据，依次计为Ny(Ay1)、Ny(Ay2)、Ny(Ay3)、Ny(Ay4)、Ny(Ay5)、Ny(Ay6)、Ny(Ay7)、Ny(Ay8)，同时记录惯性测量组合陀螺通道的输出数据，依次计为Wy(Ay1)、Wy(Ay2)、Wy(Ay3)、Wy(Ay4)、Wy(Ay5)、Wy(Ay6)、Wy(Ay7)、Wy(Ay8)，然后将惯性测量组合绕y轴分别以1°/秒、-1°/秒、3°/秒、-3°/秒、5°/秒、-5°/秒，共六种速率旋转，后续将上述转动过程依次简称为：Wy1、Wy-1、Wy3、Wy-3、Wy5、Wy-5，每种速率旋转时间为2分钟，陀螺随惯性测量组合转动时输出数据依次计为
Figure FDA0000147636800000033
Figure FDA0000147636800000034
1.3)将惯性测量组合依次停留在Az1、Az2、Az3、Az4、Az5、Az6、Az7、Az8，共八个位置，每个位置停留2分钟，记录每个位置惯性测量组合加速度计通道的输出数据，依次计为Nz(Az1)、Nz(Az2)、Nz(Az3)、Nz(Az4)、Nz(Ayz5)、Nz(Az6)、Nz(Az7)、Nz(Az8)，同时记录惯性测量组合陀螺通道的输出数据，依次计为Wz(Az1)、Wz(Az2)、Wz(Az3)、Wz(Az4)、Wz(Az5)、Wz(Az6)、Wz(Az7)、Wz(Az8)，然后将惯性测量组合绕z轴分别以1°/秒、-1°/秒、3°/秒、-3°/秒、5°/秒、-5°/秒，共六种速率旋转，后续将上述转动过程依次简称为：Wz1、Wz-1、Wz3、Wz-3、Wz5、Wz-5，每种速率旋转时间为2分钟，陀螺随惯性测量组合转动时输出数据依次计为
Figure FDA0000147636800000041
Figure FDA0000147636800000042
4.根据权利要求1所述的惯性测量组合温度补偿方法，其特征在于：所述步骤2)中所述不同温度设定值为T+30℃、T+20℃、T+10℃、T℃、T-10℃、T-20℃、T-25℃、T-30℃、T-35℃、T-40℃。
5.根据权利要求1所述的惯性测量组合温度补偿方法，其特征在于：所述步骤3)具体为：
3.1)求出惯性测量组合在标准温度T+m℃环境下，惯性敏感器件的实测温度值为
Figure FDA0000147636800000043
计算公式如下：
Figure FDA0000147636800000044
Figure FDA0000147636800000045
Figure FDA0000147636800000046
公式中：m＝30、20、10、0、-10、-20、-25、-30、-35、-40
其中：
Figure FDA0000147636800000047
和
Figure FDA0000147636800000048
分别为惯性测量组合在T+m℃环境条件下惯性敏感器件的平均温度值；
TAx1、TAy1、TAz1为惯性测量组合测温电路在Ax1、Ay1、Az1位置的实测温度值，其它位置依次类推；
3.2)根据惯性测量组合测温电路在不同温度环境下测得不同惯性敏感器件的平均温度值
Figure FDA0000147636800000049
分别求出测温电路在T+m℃温度下的标称值，计算公式如下：
Figure FDA0000147636800000052
Figure FDA0000147636800000053
3.3)根据惯性测量组合在二十四个位置时惯性测量组合输出的加速度矢量信息，分别求出加速度计在T+m℃温度下的零位，计算公式如下：
Figure FDA0000147636800000054
Figure FDA0000147636800000055
Figure FDA0000147636800000056
其中：
K0y(T+m℃)、K0z(T+m℃)和K0x(T+m℃)分别为T+m℃温度条件下惯性测量组合y、z和x加速度计的零位值；
Ny(Ax1)、Nz(Ay1)和Nx(Az1)分别为T+m℃环境条件下惯性测量组合在Ax1、Ay1和Az1位置处，y、z和x加速度计输出的加速度矢量信息，其它位置依次类推；
3.4)通过惯性测量组合在二十四个位置时输出的加速度矢量信息，分别求出加速度计在该温度下的当量，计算公式如下：
Figure FDA0000147636800000057
Figure FDA0000147636800000058
Figure FDA0000147636800000059
Figure FDA0000147636800000062
Figure FDA0000147636800000063
其中：
K0y(T℃)、K0z(T℃)、K0x(T℃)和K0y(T+m℃)、K0z(T+m℃)和K0x(T+m℃)分别为T℃和T+m℃温度条件下惯性测量组合y、z和x加速度计的零位值；
Ny(Ay1)、Nz(Az1)和Nx(Ax1)分别为惯性测量组合在Ay1、Az1和Ax1位置处，y、z和x加速度计输出的加速度矢量信息，其它位置依次类推；
K1y+(T+m℃)、K1y-(T+m℃)、K1z+(T+m℃)、K1z-(T+m℃)、K1x+(T+m℃)、K1x-(T+m℃)分别为惯性测量组合在T+m℃环境下y、z和x加速度计正负向的当量；
3.5)根据惯性测量组合在二十四个位置时输出的角速率矢量信息，分别求出陀螺在该温度下的零位，计算公式如下：
Figure FDA0000147636800000064
Figure FDA0000147636800000065
Figure FDA0000147636800000066
其中：
D0y(T+m℃)、D0z(T+m℃)和D0x(T+m℃)分别为T+m℃环境条件下惯性测量组合y、z和x陀螺的零位值；
Wy(Ay1)、Wz(Az1)和Wx(Ax1)分别为T+m℃环境条件下惯性测量组合在Ay1、Az1和Ax1位置处，y、z和x陀螺输出的角速率矢量信息，其它位置依次类推；
3.6)根据惯性测量组合绕x、y和z轴分别以1°/秒、-1°/秒、3°/秒、-3°/秒、5°/秒和-5°/秒六种速率旋转时陀螺的输出数据，计算陀螺在T+m℃温度下标度因数的计算公式如下：
Figure FDA0000147636800000071
Figure FDA0000147636800000072
Figure FDA0000147636800000073
其中：
D0y(T℃)、D0z(T℃)、D0x(T℃)和D0y(T+m℃)、D0z(T+m℃)、D0x(T+m℃)分别为T℃和T+m℃温度条件下惯性测量组合y、z和x陀螺的零位值；
E1y(T+m℃)、E1z(T+m℃)和E1x(T+m℃)分别为T+m℃温度条件下惯性测量组合y、z和x陀螺的标度因数；
Figure FDA0000147636800000074
和
Figure FDA0000147636800000075
分别为T+m℃温度条件下惯性测量组合y、z和x轴朝上，陀螺分别以1°/秒、-3°/秒和5°/秒旋转时，y、z和x陀螺的输出，其余参数以此类推。
6.根据权利要求1所述的惯性测量组合温度补偿方法，其特征在于：所述步骤5)具体为：
设定T+n℃为惯性敏感器件的实测温度，T+n+℃为高于且最接近T+n℃的标准温度，T+n-℃为低于且最接近T+n℃的标准温度；
5.1)设定
Figure FDA0000147636800000076
为惯性敏感器件的标称温度，
Figure FDA0000147636800000077
为高于且最接近
Figure FDA0000147636800000078
的标称温度，为低于且最接近的标称温度；
Figure FDA0000147636800000081
与
Figure FDA0000147636800000082
之间的温度差为ΔT，
Figure FDA0000147636800000083
Figure FDA0000147636800000084
Figure FDA0000147636800000087
Figure FDA0000147636800000088
Figure FDA00001476368000000810
Figure FDA00001476368000000811
Figure FDA00001476368000000812
Figure FDA00001476368000000813
Figure FDA00001476368000000814
Figure FDA00001476368000000815
Figure FDA00001476368000000816
Figure FDA00001476368000000818
Figure FDA00001476368000000820
Figure FDA00001476368000000822
Figure FDA00001476368000000823
其中：
Figure FDA0000147636800000091
分别为标准温度T+n+℃条件下惯性测量组合x加速度计的零位和当量；
Figure FDA0000147636800000092
分别为标准温度T+n+℃条件下惯性测量组合x陀螺的零位和标度因数；
Figure FDA0000147636800000093
分别为惯性测量组合x加速度计的零位和当量斜率；
Figure FDA0000147636800000094
分别为惯性测量组合x陀螺的零位和标度因数斜率；
由公式(24)、(25)可知，在ΔT已知的条件下，可以通过系数 和
Figure FDA0000147636800000097
将当前温度点T+n℃的x向加速度计的零位和当量以及x向陀螺的零位和标度因数回归到已知温度点T+n-℃，同理可将y、z向加速度计的零位和当量以及y、z向陀螺的零位和标度因数回归到已知温度点T+n-℃。
5.2)求出惯性敏感器件在T+n-℃时的零位与标准温度T℃的零位之差，定义为零位标准差，计算公式如公式(26)所示，将已经回归到已知温度点的加速度计或陀螺零位再加上零位标准差，最终将任意温度点的加速度或陀螺零位回归到标准温度下的零位，计算公式如公式(27)所示；
Figure FDA0000147636800000099
其中：
Figure FDA00001476368000000910
为T+n-℃时的加速度计零位标称差；
为T+n-℃时的陀螺零位标称差；
Figure FDA00001476368000000912
Figure FDA00001476368000000913
5.3)求出惯性敏感器件在T+n-℃时当量或标度因数与标准温度T℃当量的比例系数，又称为当量比例系数或标度因数比例系数，计算公式如下：
Figure FDA0000147636800000101
Figure FDA0000147636800000102
其中：
Kxaa+、Kxaa-分别为加速度计正负向当量比例系数；
Kxbb为陀螺标度因数比例系数。
将已经回归到已知温度点的加速度计当量和陀螺标度因数分别再乘以当量比例系数Kxaa+、Kxaa-和陀螺标度因数比例系数Kxbb，最终将任意温度点的加速度或陀螺当量回归到标称温度下的当量。
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