CN105043412B - 一种惯性测量单元误差补偿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种惯性测量单元误差补偿方法，能够提高测量精度同时能够快速实施，以提高惯性测量单元的生产效率。该方法的主要步骤为：将惯性测量单元固定于三轴转台上，确定安装基准；确定惯性测量单元粗标定零位系数和粗标定比例系数；将惯性测量单元至于高低温箱内，确定温度一次项系数和温度二次项系数；将惯性测量固定于三轴转台上，确定比例系数误差系数；确定惯性测量单元交叉耦合系数；采集1小时惯性测量单元输出，确定随机误差系数；最后进行惯性测量单元重复性测试。

Description

一种惯性测量单元误差补偿方法
技术领域
本发明涉及惯性测量单元误差补偿方法，特别是涉及一种惯性测量单元误差补偿方法。
背景技术
惯性测量单元标定是惯性导航的前提，标定结果的好坏将对惯性导航精度产生直接的影响。低成本的惯性测量单元，由于采用低成本惯性器件，其输出精度已经大打折扣。本专利所指的低成本惯性测量单元，其组成包括：加速度计和陀螺仪。该低成本惯性测量单元中加速度计可为三轴加速度计，优选低成本三轴加速度计。该低成本惯性测量单元中陀螺仪可为三轴陀螺仪，优选低成本三轴陀螺仪。而利用传统的标定方法对这类器件进行标定，耗费时间长，而且起不到良好的效果，事倍功半。典型的惯性测量单元误差源包括：零位误差、比例系数误差、安装误差和随机误差几大类。对于低成本惯性测量单元来说，同样也包含这几类误差。
随着移动通信与互联网技术的普及，低成本惯性测量单元应用的场合也越来越多，出货量也会越来越大。而对于这类产品的大批量生产，就必须有一种快速误差建模与标定技术，来提高惯性测量单元生产效率。
本发明公开了一种惯性测量单元误差补偿方法，其目的是为了提高低成本惯性测量单元的测量精度，同时能够快速进行实施，提高惯性测量单元的生产效率。该方法的具体实时步骤为：第一步，将惯性测量单元固定于三轴转台上，确定惯性测量单元的安装基准；第二步，确定惯性测量单元x轴器件粗标定零位系数和粗标定比例系数；第三步，确定惯性测量单元y轴器件粗标定零位系数和粗标定比例系数；第四步，确定惯性测量单元z轴器件粗标定零位系数和粗标定比例系数；第五步，将惯性测量单元至于高低温箱内，确定惯性测量单元温度一次项系数和温度二次项系数；第六步，将惯性测量固定于三轴转台上，确定惯性测量单元x、y、z轴器件比例系数误差系数；第七步，确定惯性测量单元x、y、z轴器件交叉耦合系数；第八步，采集1小时惯性测量单元输出，确定惯性测量单元x、y、z轴器件随机误差系数；第八步，进行惯性测量单元重复性测试。
发明内容
本发明公开了一种惯性测量单元误差补偿方法，其目的是为了提高低成本惯性测量单元的测量精度，同时能够快速进行实施，提高了惯性测量单元的生产效率。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
该方法的具体实时步骤为：
第一步，将惯性测量单元固定于三轴转台上，确定惯性测量单元的安装基准；
第二步，确定惯性测量单元x轴器件粗标定零位系数和粗标定比例系数；
第三步，确定惯性测量单元y轴器件粗标定零位系数和粗标定比例系数；
第四步，确定惯性测量单元z轴器件粗标定零位系数和粗标定比例系数；
第五步，将惯性测量单元至于高低温箱内，确定惯性测量单元温度一次项系数和温度二次项系数；
第六步，将惯性测量固定于三轴转台上，确定惯性测量单元x、y、z轴器件比例系数误差系数；
第七步，确定惯性测量单元x、y、z轴器件交叉耦合系数；
第八步，采集1小时惯性测量单元输出，确定惯性测量单元x、y、z轴器件随机误差系数；
第九步，进行惯性测量单元重复性测试。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明提供的一种惯性测量单元误差补偿方法，利用三轴转台对低成本惯性测量单元进行标定，只需安装两次测量工装，缩短了标定时间，提高了工作效率。
2)本发明提供的一种惯性测量单元误差补偿方法，利用流程化的工作步骤设计，缩短了标定时间。
3)本发明提供的一种惯性测量单元误差补偿方法，以标准的惯性器件误差模型为依据，在保证低成本惯性测量单元精度的同时，提高了标定效率。
附图说明
图1为一种惯性测量单元误差补偿方法流程图。
具体实施方式
本发明公开了一种惯性测量单元误差补偿方法，其目的是为了提高低成本惯性测量单元的测量精度，同时能够快速进行实施，提高了惯性测量单元的生产效率。
本发明提出的一种惯性测量单元误差补偿方法，其步骤如下：
第一步，将惯性测量单元固定于三轴转台上，确定惯性测量单元的安装基准
将惯性测量单元通过工装固定与三轴转台上，使其测量轴与三轴转台的三轴旋转轴重合，即三轴转台的x轴对应低成本惯性测量单元的x轴，三轴转台的y轴对应低成本惯性测量单元的y轴，三轴转台的z轴对应低成本惯性测量单元的z轴，且三轴方向与导航坐标系东北天方向重合。利用三轴转台的控制程序，使转台自动进行调平，自动找到方向基准。
第二步，确定惯性测量单元x轴器件粗标定零位系数和粗标定比例系数
低成本惯性测量单元工作于原始数据输出模式，即低成本惯性测量单元的输出均为ADC(模数转换器)输出的数字值。通过三轴转台控制程序，按照如下方式运动，并在运动过程中，利用低成本惯性测量单元数据记录程序记录低成本惯性测量单元数据输出：
(1)控制转台在静止情况下工作1分钟；
(2)以100°/s的角速率绕x轴旋转6000°；
(3)以30°/s的角速率绕y轴旋转90°，并静止1分钟
(4)以-30°/s的角速率绕y轴旋转至-180°，并静止1分钟；
(5)转台回零。
关闭低成本惯性测量单元，读取记录数据，处理过程如下：
(1)计算静止情况下的1分钟x轴低成本陀螺仪输出数据的平均值，该值即为x轴低成本陀螺仪粗标定零位系数；
(2)计算100°/s的角速率绕x轴旋转6000°的平均值，并利用该值减去零位系数，得到系数a；利用100除以a，即得到x轴低成本陀螺仪粗标定比例系数；
(3)计算y轴处于90°时，x轴低成本加速度计输出的平均值记为b；
(4)计算y轴处于-90°时，x轴低成本加速度计输出的平均值记为c；
(5)计算d＝(b-c)/2，该值即为x轴低成本加速度计的粗标定零位系数；利用b减去d，得到值e，利用本地重力-9.8m/s2除以e，得到x轴低成本加速度计的粗标定比例系数。
第三步，确定惯性测量单元y轴器件粗标定零位系数和粗标定比例系数
通过三轴转台控制程序，按照如下方式运动，并在运动过程中，利用低成本惯性测量单元数据记录程序记录低成本惯性测量单元数据输出：
(1)控制转台在静止情况下工作1分钟；
(2)以100°/s的角速率绕y轴旋转6000°；
(3)以30°/s的角速率绕x轴旋转90°，并静止1分钟
(4)以-30°/s的角速率绕x轴旋转至-180°，并静止1分钟；
(5)转台回零。
关闭低成本惯性测量单元，读取记录数据，处理过程如下：
(1)计算静止情况下的1分钟y轴低成本陀螺仪输出数据的平均值，该值即为y轴低成本陀螺仪粗标定零位系数；
(2)计算100°/s的角速率绕y轴旋转6000°的平均值，并利用该值减去零位系数，得到系数a1；利用100除以a1，即得到y轴低成本陀螺仪粗标定比例系数；
(3)计算x轴处于-90°时，y轴低成本加速度计输出的平均值记为b1；
(4)计算x轴处于90°时，y轴低成本加速度计输出的平均值记为c1；
计算d1＝(b1-c1)/2，该值即为x轴低成本加速度计的粗标定零位系数；利用b1减去d1，得到值e1，利用本地重力-9.8m/s2除以e1，得到y轴低成本加速度计的粗标定比例系数。
第四步，确定惯性测量单元z轴器件粗标定零位系数和粗标定比例系数
通过三轴转台控制程序，按照如下方式运动，并在运动过程中，利用低成本惯性测量单元数据记录程序记录低成本惯性测量单元数据输出：
(1)控制转台在静止情况下工作1分钟；
(2)以100°/s的角速率绕z轴旋转6000°；
(3)以30°/s的角速率绕x轴旋转180°，并静止1分钟
(4)转台回零。
关闭低成本惯性测量单元，读取记录数据，处理过程如下：
(1)计算静止情况下的1分钟z轴低成本陀螺仪输出数据的平均值，该值即为z轴低成本陀螺仪粗标定零位系数；
(2)计算100°/s的角速率绕z轴旋转6000°的平均值，并利用该值减去零位系数，得到系数a2；利用100除以a2，即得到z轴低成本陀螺仪粗标定比例系数；
(3)计算z轴处于静止时，z轴低成本加速度计输出的平均值记为c2；
(4)计算x轴处于180°时，y轴低成本加速度计输出的平均值记为b2；
利用d2＝(b2-c2)/2，该值即为x轴低成本加速度计的粗标定零位系数；利用b2减去d2，得到值e2，利用本地重力-9.8m/s2除以e2，得到z轴低成本加速度计的粗标定比例系数。
第五步，将惯性测量单元至于高低温箱内，确定惯性测量单元温度一次项系数和温度二次项系数
将惯性测量单元从三轴转台上取下，放置于高低温箱内，此时低成本惯性测量单元工作于温度标定模式，即将粗标定的零位和比例系数已经烧写进低成本惯性测量单元内。利用低成本惯性测量单元数据记录软件，记录低成本惯性测量单元输出数据。将高低温箱温度以2℃/分钟的升温速率，从-45℃升高至80℃。利用最小二乘方法，计算三个轴向上的惯性器件的温度的一次项系数和二次项系数，即在进行最小二乘时，横坐标为温度，纵坐标为惯性器件测量的输出值，利用最小二乘方法，对该曲线进行二次拟合，即可得到惯性器件的温度的一次项系数和二次项系数。并将结果烧写进低成本惯性测量单元内。
第六步，将惯性测量固定于三轴转台上，确定惯性测量单元x、y、z轴器件比例系数误差系数
转台调平后，控制三轴转台，按照如下方式运动，并全程对低成本惯性测量单元数据进行记录：
(1)转台静止1分钟；
(2)分别以-100°/s、-200°/s、-300°/s、100°/s、200°/s、300°/s的角速率绕x轴、y轴、z轴旋转，每个转速情况下运行1分钟；
(3)转台归零；
(4)分别以10°/s的角速率，控制x轴旋转45°、90°、135°、180°；以-10°/s的角速率控制x轴旋转-45°、-90°；
(5)分别以10°/s的角速率，控制y轴旋转45°、90°；以-10°/s的角速率控制y轴旋转-45°、-90°。
对利用上述方法进行的转台操作，进行如下数据处理：
(1)计算静止情况下x、y、z轴低成本陀螺仪输出的平均值，分别即为gx0，gy0，gz0。
(2)分别计算-100°/s、-200°/s、-300°/s、100°/s、200°/s、300°/s情况下的x、y、z轴低成本陀螺仪输出的平均值，并将-100°/s x轴低成本陀螺仪输出记为gx-1，将-200°/sx轴低成本陀螺仪输出记为gx-2，-300°/s x轴低成本陀螺仪输出记为gx-3，将100°/s x轴低成本陀螺仪输出记为gx1，将200°/s x轴低成本陀螺仪输出记为gx2，-300°/s x轴低成本陀螺仪输出记为gx3；将-100°/s y轴低成本陀螺仪输出记为gy-1，将-200°/s y轴低成本陀螺仪输出记为gy-2，-300°/s y轴低成本陀螺仪输出记为gy-3，将100°/s y轴低成本陀螺仪输出记为gy1，将200°/s y轴低成本陀螺仪输出记为gy2，-300°/s y轴低成本陀螺仪输出记为gy3；将-100°/s z轴低成本陀螺仪输出记为gz-1，将-200°/s z轴低成本陀螺仪输出记为gz-2，-300°/s z轴低成本陀螺仪输出记为gz-3，将100°/s z轴低成本陀螺仪输出记为gz1，将200°/s z轴低成本陀螺仪输出记为gz2，-300°/s z轴低成本陀螺仪输出记为gz3。
(3)对x轴低成本陀螺仪输出数据gx-1，gx-2，gx-3，gx0，gx1，gx2，gx3与对应输出角速率进行最小二乘计算，确定x轴低成本陀螺仪比例系数误差系数。
(4)对y轴低成本陀螺仪输出数据gy-1，gy-2，gy-3，gy0，gy1，gy2，gy3与对应输出角速率进行最小二乘计算，确定y轴低成本陀螺仪比例系数误差系数。
(5)对z轴低成本陀螺仪输出数据gz-1，gz-2，gz-3，gz0，gz1，gz2，gz3与对应输出角速率进行最小二乘计算，确定z轴低成本陀螺仪比例系数误差系数。
(6)x轴运行在-45°时，y轴低成本加速度计理论值为-4.9m/s2，z轴低成本加速度计理论值为4.9m/s2；x轴运行在-90°时，y轴低成本加速度计理论值为-9.8m/s2，z轴低成本加速度计理论值为0m/s2；x轴运行在0°时，y轴低成本加速度计理论值为0m/s2，z轴低成本加速度计理论值为9.8m/s2；x轴运行在45°时，y轴低成本加速度计理论值为4.9m/s2；x轴运行在90°时，y轴低成本加速度计理论值为9.8m/s2；x轴运行在135°时，z轴低成本加速度计理论值为-4.9m/s2；x轴运行在180°时，z轴低成本加速度计理论值为-9.8m/s2；y轴运行在-45°时，x轴低成本加速度计理论值为4.9m/s2；y轴运行在-90°时，x轴低成本加速度计理论值为9.8m/s2；y轴运行在0°时，x轴低成本加速度计理论值为0m/s2；y轴运行在45°时，x轴低成本加速度计理论值为-4.9m/s2；x轴运行在90°时，z轴低成本加速度计理论值为-9.8m/s2。
(7)利用同计算各轴向陀螺仪的比例系数误差计算方法，计算各轴向加速度计的比例系数误差系数。
(8)将结果烧写进低成本惯性测量单元中。
第七步，确定惯性测量单元x、y、z轴器件交叉耦合系数
转台调平后，控制三轴转台，按照如下方式运动，并全程对低成本惯性测量单元数据进行记录：
(1)转台静止1分钟；
(2)分别以-100°/s、-200°/s、-300°/s、100°/s、200°/s、300°/s的角速率绕x轴、y轴、z轴旋转，每个转速情况下运行1分钟；
(3)转台归零；
(4)分别以10°/s的角速率，控制x轴旋转45°、90°、135°、180°；以-10°/s的角速率控制x轴旋转-45°、-90°；
(5)分别以10°/s的角速率，控制y轴旋转45°、90°；以-10°/s的角速率控制y轴旋转-45°、-90°。
对利用上述方法进行的转台操作，进行如下数据处理：
(1)计算静止情况下x、y、z轴低成本陀螺仪输出的平均值，分别即为gx0，gy0，gz0。
(2)分别计算-100°/s、-200°/s、-300°/s、100°/s、200°/s、300°/s情况下的x、y、z轴低成本陀螺仪输出的平均值，并将绕-100°/s绕x轴时，y轴低成本陀螺仪输出记为gxy-1，z轴低成本陀螺仪输出记为gxz-1；并将绕-200°/s绕x轴时，y轴低成本陀螺仪输出记为gxy-2，z轴低成本陀螺仪输出记为gxz-2；并将绕-300°/s绕x轴时，y轴低成本陀螺仪输出记为gxy-3，z轴低成本陀螺仪输出记为gxz-3；并将绕100°/s绕x轴时，y轴低成本陀螺仪输出记为gxy1，z轴低成本陀螺仪输出记为gxz1；并将绕-200°/s绕x轴时，y轴低成本陀螺仪输出记为gxy2，z轴低成本陀螺仪输出记为gxz2；并将绕-300°/s绕x轴时，y轴低成本陀螺仪输出记为gxy3，z轴低成本陀螺仪输出记为gxz3；同理得出gyx-1，gyz-1；gyx-2，gyz-2；gyx-3，gyz-3；gyx1，gyz1；gyx2，gyz2；gyx3，gyz3；gzx-1，gzy-1；gzx-2，gzy-2；gzx-3，gzy-3；gzx1，gzy1；gzx2，gzy2；gzx3，gzy3。
(3)对x轴低成本陀螺仪相对于y轴低成本陀螺仪的交叉耦合输出数据gxy-1，gxy-2，gxy-3，gxy1，gxy2，gxy3与对应输出角速率进行最小二乘计算，确定x轴低成本陀螺仪相对于y轴低成本陀螺仪的交叉耦合系数。
(4)同理确定其他对应轴向上低成本陀螺仪的交叉耦合系数。
(5)同理利用上述方法，确定对应轴向行低成本加速度计的交叉耦合系数。
第八步，采集1小时惯性测量单元输出，确定惯性测量单元x、y、z轴器件随机误差系数
将三轴转台关机，采集1小时惯性测量单元输出数据，利用低成本惯性测量单元记录软件对数据进行记录。采集完毕后，分别计算x、y、z轴低成本陀螺仪和x、y、z轴低成本加速度计试验标准差，该值即为对应器件的随机误差系数。并将该系数烧写进低成本惯性测量单元中。
第九步，进行惯性测量单元重复性测试
对经过上述八个操作步骤后的惯性测量单元进行重复性测试，选取随机测试点，选取随机温度，进行测试，给出惯性测量单元最终出厂指标。
本发明中所涉及的角度单位(°)皆为：度；角速度单位(°/s)皆为：度/秒。
本发明公开了一种惯性测量单元误差补偿方法，提高了低成本惯性测量单元的测量精度，同时能够快速进行实施，提高了惯性测量单元的生产效率。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种惯性测量单元误差补偿方法，所述惯性测量单元包括：加速度计和陀螺仪，具体实施步骤为：
第一步，将惯性测量单元固定于三轴转台上，确定惯性测量单元的安装基准；第二步，确定惯性测量单元x轴器件粗标定零位系数和粗标定比例系数；
其中，所述惯性测量单元工作于原始数据输出模式，即所述惯性测量单元的输出均为模数转换器输出的数字值；通过三轴转台控制程序，按照如下方式运动，并在运动过程中，利用惯性测量单元数据记录程序记录惯性测量单元数据输出：
（1）控制转台在静止情况下工作1分钟；
（2）以100°/s的角速率绕x轴旋转6000°；
（3）以30°/s的角速率绕y轴旋转90°，并静止1分钟
（4）以-30°/s的角速率绕y轴旋转至-180°，并静止1分钟；
（5）转台回零；
关闭惯性测量单元，读取记录数据，处理过程如下：
（1）计算静止情况下的1分钟x轴陀螺仪输出数据的平均值，该值即为x轴陀螺仪粗标定零位系数；
（2）计算100°/s的角速率绕x轴旋转6000°的平均值，并利用该值减去零位系数，得到系数a；利用100除以a，即得到x轴陀螺仪粗标定比例系数；
（3）计算y轴处于90°时，x轴加速度计输出的平均值记为b；
（4）计算y轴处于-90°时，x轴加速度计输出的平均值记为c；
（5）计算d=（b-c）/2，该值即为x轴加速度计的粗标定零位系数；利用b减去d，得到值e，利用本地重力-9.8m/s2除以e，得到x轴加速度计的粗标定比例系数；
第三步，确定惯性测量单元y轴器件粗标定零位系数和粗标定比例系数；
第四步，确定惯性测量单元z轴器件粗标定零位系数和粗标定比例系数；
第五步，将惯性测量单元置于高低温箱内，确定惯性测量单元温度一次项系数和温度二次项系数；
第六步，将惯性测量固定于三轴转台上，确定惯性测量单元x、y、z轴器件比例系数误差系数；
转台调平后，控制三轴转台，按照如下方式运动，并全程对惯性测量单元数据进行记录：
（1）转台静止1分钟；
（2）分别以-100°/s、-200°/s、-300°/s、100°/s、200°/s、300°/s的角速率绕x轴、y轴、z轴旋转，每个转速情况下运行1分钟；
（3）转台归零；
（4）分别以10°/s的角速率，控制x轴旋转45°、90°、135°、180°；以-10°/s的角速率控制x轴旋转-45°、-90°；
（5）分别以10°/s的角速率，控制y轴旋转45°、90°；以-10°/s的角速率控制y轴旋转-45°、-90°；
对利用上述方法进行的转台操作，进行如下数据处理：
（1）计算静止情况下x、y、z轴陀螺仪输出的平均值，分别即为gx0，gy0，gz0；
（2）分别计算-100°/s、-200°/s、-300°/s、100°/s、200°/s、300°/s情况下的x、y、z轴陀螺仪输出的平均值，并将-100°/s x轴陀螺仪输出记为gx-1，将-200°/s x轴陀螺仪输出记为gx-2，-300°/s x轴陀螺仪输出记为gx-3，将100°/s x轴陀螺仪输出记为gx1，将200°/s x轴陀螺仪输出记为gx2，-300°/s x轴陀螺仪输出记为gx3；将-100°/s y轴陀螺仪输出记为gy-1，将-200°/s y轴陀螺仪输出记为gy-2，-300°/s y轴陀螺仪输出记为gy-3，将100°/s y轴陀螺仪输出记为gy1，将200°/s y轴陀螺仪输出记为gy2，-300°/s y轴陀螺仪输出记为gy3；将-100°/s z轴陀螺仪输出记为gz-1，将-200°/s z轴陀螺仪输出记为gz-2，-300°/s z轴陀螺仪输出记为gz-3，将100°/s z轴陀螺仪输出记为gz1，将200°/s z轴陀螺仪输出记为gz2，-300°/s z轴陀螺仪输出记为gz3；
（3）对x轴陀螺仪输出数据gx-1，gx-2，gx-3，gx0，gx1，gx2，gx3与对应输出角速率进行最小二乘计算，确定x轴陀螺仪比例系数误差系数；
（4）对y轴陀螺仪输出数据gy-1，gy-2，gy-3，gy0，gy1，gy2，gy3与对应输出角速率进行最小二乘计算，确定y轴陀螺仪比例系数误差系数；
（5）对z轴陀螺仪输出数据gz-1，gz-2，gz-3，gz0，gz1，gz2，gz3与对应输出角速率进行最小二乘计算，确定z轴陀螺仪比例系数误差系数；
（6）x轴运行在-45°时，y轴加速度计理论值为-4.9m/s2，z轴加速度计理论值为4.9m/s2；x轴运行在-90°时，y轴加速度计理论值为-9.8m/s2，z轴加速度计理论值为0m/s2；x轴运行在0°时, y轴加速度计理论值为0m/s2，z轴加速度计理论值为9.8m/s2；x轴运行在45°时，y轴加速度计理论值为4.9m/s2；x轴运行在90°时，y轴加速度计理论值为9.8m/s2；x轴运行在135°时，z轴加速度计理论值为-4.9m/s2；x轴运行在180°时，z轴加速度计理论值为-9.8m/s2；y轴运行在-45°时，x轴加速度计理论值为4.9m/s2；y轴运行在-90°时，x轴加速度计理论值为9.8m/s2；y轴运行在0°时，x轴加速度计理论值为0m/s2；y轴运行在45°时，x轴加速度计理论值为-4.9m/s2；x轴运行在90°时，z轴加速度计理论值为-9.8m/s2；
（7）利用同计算各轴向陀螺仪的比例系数误差系数计算方法，计算各轴向加速度计的比例系数误差系数；
(8)将结果输写进惯性测量单元中；
第七步，确定惯性测量单元x、y、z轴器件交叉耦合系数；
第八步，采集1小时惯性测量单元输出，确定惯性测量单元x、y、z轴器件随机误差系数；
第九步，进行惯性测量单元重复性测试。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105466452B (zh) * 2015-11-20 2019-02-19 中船重工西安东仪科工集团有限公司 Mems传感器组合输出温度漂移误差系数试验测定方法
CN105842481A (zh) * 2016-03-18 2016-08-10 重庆邮电大学 一种惯性导航系统中基于十字叉的三轴加速度计标定方法
CN106441355A (zh) * 2016-08-30 2017-02-22 湖南航天机电设备与特种材料研究所 K2项转台差异补偿方法及24位置惯性测量组合测试方法
CN106695460B (zh) * 2017-01-11 2019-05-17 安徽博微长安电子有限公司 减少温差对精密加工影响的方法
CN106840204A (zh) * 2017-01-18 2017-06-13 清华大学 基于测试平台的惯性测量单元标定方法
CN108627151B (zh) * 2017-03-23 2021-10-22 富士通株式会社 基于惯性测量单元的转角测量装置、方法及电子设备
CN109000836A (zh) * 2017-06-07 2018-12-14 北京信息科技大学 一种高动态载体环境力测量方法
CN109459585B (zh) * 2018-10-25 2021-02-09 北京航天计量测试技术研究所 一种加速度计零位偏置修正方法
CN109471458A (zh) * 2018-12-15 2019-03-15 东北林业大学 一种自调平结构误差偏角补偿方法
CN112577514A (zh) * 2019-09-29 2021-03-30 北京信息科技大学 一种mems惯性器件的标定方法
CN110940352B (zh) * 2019-11-08 2022-03-08 中国计量科学研究院 微机电系统惯性测量单元自动校准系统及其校准验证方法
CN115435811A (zh) * 2021-06-04 2022-12-06 北京晨晶电子有限公司 陀螺仪标定测试系统及方法
CN113916256B (zh) * 2021-09-03 2023-09-12 北京自动化控制设备研究所 三轴mems陀螺组合惯性测量单元标定方法
CN114459504B (zh) * 2022-01-26 2024-03-19 浙江航天润博测控技术有限公司 一种适用于惯导产品的闭环速率位置测试系统及方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100368774C (zh) * 2005-06-07 2008-02-13 中国航天时代电子公司 光纤陀螺惯测装置快速启动和精度保证的工程实现方法
CN101750064A (zh) * 2008-11-28 2010-06-23 国营三四○五厂 一种提高捷联惯导温度误差补偿精度的方法及装置
CN101852818B (zh) * 2010-06-02 2011-08-17 北京航空航天大学 一种基于旋转机构的加速度计误差标定与补偿方法
CN103196462A (zh) * 2013-02-28 2013-07-10 南京航空航天大学 一种mimu中mems陀螺仪的误差标定补偿方法
CN104677381A (zh) * 2015-01-29 2015-06-03 中国空空导弹研究院 一种微惯性测量单元的测试系统

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