CN115655272B - Mems加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法及系统 - Google Patents

Mems加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法及系统 Download PDF

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CN115655272B CN202211691805.6A CN202211691805A CN115655272B CN 115655272 B CN115655272 B CN 115655272B CN 202211691805 A CN202211691805 A CN 202211691805A CN 115655272 B CN115655272 B CN 115655272B
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Abstract

本发明公开了基于MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法及系统，方法包括：计算常温环境下温度均值、零点偏移矩阵、标度因数矩阵、固定交叉耦合系数矩阵；进行两个不同位置的变温试验，得到对应加速度计数值序列和目标区间的温度序列，获取各加速度序列中温度均值对应的加速度计数值；根据标度因数矩阵的逆矩阵、固定交叉耦合系数矩阵、温度均值对应的加速度计数值，计算得到零偏序列和标度因数序列；对温度序列和零偏序列进行曲线拟合得到零点偏移参数，对温度序列和标度因数序列进行曲线拟合得到标度因数参数；获取MEMS加速度计数据输出值，用零点偏移参数和标度因数参数补偿得到真实值。本发明提高了MEMS加速度计测量精度。

Description

MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法及系统
技术领域
本发明涉及惯性导航技术领域，尤其涉及一种MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法及系统。
背景技术
微机械电子系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)，又称为微机电系统，是采用纳米技术加工出的新一代微型机电装置。加速度计是一种微机电系统惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)的核心器件，用于测量载体的加速度，具有体积小、精度高、寿命长等优点，被广泛地应用于惯性导航与定位领域。
在系统工作过程中，由于工作环境或自然升温而引起的温度变化会导致惯性器件有所误差。为了解决这一问题，通常需要对惯性器件做温度补偿。通常加速度计补偿方式为将惯导系统水平放置于温箱中，进行变温试验，通过线性拟合的方式解算出温度补偿系数。然而，在传统加速度计温度补偿方法中，只能对加速度计进行零偏温度补偿，导致测量精度不够，容易出现误差。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法及系统，对MEMS加速度计在温度变化时造成的零点数据偏移和标度精度的降低进行了有效的补偿，提高了测量精度。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法，包括以下步骤：
S1）计算MEMS加速度计常温环境下的温度均值
Figure SMS_1
、零点偏移矩阵b a 、标度因数矩阵K a 、固定交叉耦合系数矩阵N a ；
S2）对所述MEMS加速度计进行两个不同位置的变温试验，得到不同位置对应的加速度计数值序列和目标区间的温度序列
Figure SMS_2
，获取每个加速度序列中温度均值
Figure SMS_3
对应的加速度计数值；
S3）根据标度因数矩阵K a 的逆矩阵K inv 、固定交叉耦合系数矩阵N a 、零点偏移矩阵b a 、温度均值
Figure SMS_4
对应的加速度计数值，计算得到零偏序列
Figure SMS_5
和标度因数序列
Figure SMS_6
；
S4）对温度序列
Figure SMS_7
和零偏序列
Figure SMS_8
进行曲线拟合得到零点偏移参数b p ，对温度序列
Figure SMS_9
和标度因数序列
Figure SMS_10
进行曲线拟合得到标度因数参数K p ；
S5）获取所述MEMS加速度计数据输出值，用零点偏移参数b p 和标度因数参数K p 对MEMS加速度计数据输出值补偿，得到MEMS加速度计数据真实值。
进一步的，步骤S1）具体包括：
S11）分别获取MEMS加速度计各轴处于第一状态和第二状态时，MEMS加速度计输出的加速度值集合{a}和对应温度值集合{T}；
S12）根据温度值集合{T}计算温度均值
Figure SMS_11
，根据加速度值{a}计算MEMS加速度计各轴处于第一状态和第二状态时的加速度均值；
S13）根据MEMS加速度计各轴处于第一状态和第二状态时的加速度均值计算零点偏移矩阵b a 、标度因数矩阵K a ，并计算标度因数矩阵K a 的逆矩阵K inv ，根据标度因数矩阵K a 的逆矩阵K inv 计算固定交叉耦合系数矩阵N a 。
进一步的，步骤S2）具体包括：
S21）获取MEMS加速度计第一测试位置的温度值和对应三轴加速度值的序列
Figure SMS_12
，并获取MEMS加速度计第二测试位置的温度值和对应三轴加速度值的序列
Figure SMS_13
；
S22）将
Figure SMS_14
按温度值序列T temp1进行升序排序，将
Figure SMS_15
按温度值序列T temp2进行升序排序，并将重复项进行求平均处理；
S23）将温度值序列T temp1、T temp2以及温度均值
Figure SMS_16
进行并运算，截取范围为max(min(T temp1),min(T temp2))至min(max(T temp1),max(T temp2))的温度数据
Figure SMS_17
作为温度序列
Figure SMS_18
；
S24）使用线性插值方法，将三轴加速度值序列a temp1和a temp2中温度数据
Figure SMS_20
对应的数据组合成MEMS加速度数据序列
Figure SMS_22
，并从
Figure SMS_24
的三轴加速度值序列
Figure SMS_19
和
Figure SMS_23
中获取温度均值
Figure SMS_25
对应的加速度计数值
Figure SMS_26
以及
Figure SMS_21
。
进一步的，步骤S21）中，所述MEMS加速度计在第一测试位置时Z轴朝上，所述MEMS加速度计在第二测试位置时Y轴朝上并沿Z轴旋转目标角度。
进一步的，步骤S3）中零偏序列
Figure SMS_27
和标度因数序列
Figure SMS_28
表达式如下：
Figure SMS_29
Figure SMS_30
上式中，
Figure SMS_31
为第一测试位置的常温三轴加速度计输入值，
Figure SMS_32
为第二测试位置的常温三轴加速度计输入值，有：
Figure SMS_33
Figure SMS_34
上式中，N a 为固定交叉耦合系数矩阵，K inv 为标度因数矩阵K a 的逆矩阵，b a 为零点偏移矩阵，
Figure SMS_35
为线性插值后的第一测试位置的三轴加速度值序列
Figure SMS_36
中温度均值
Figure SMS_37
对应的加速度计数值，
Figure SMS_38
为线性插值后的第二测试位置的三轴加速度值序列
Figure SMS_39
中温度均值
Figure SMS_40
对应的加速度计数值。
进一步的，步骤S4）中曲线拟合的类型为多项式、三角函数、高斯函数中的一种。
进一步的，步骤S5）具体包括：
S51）根据标度因数参数K p 、零点偏移参数b p 和对应的拟合曲线，计算目标时刻随温度变化的标度因数矩阵
Figure SMS_41
和零点偏移矩阵
Figure SMS_42
；
S52）获取MEMS加速度计数据输出值
Figure SMS_43
，并根据标度因数矩阵
Figure SMS_44
和零点偏移矩阵
Figure SMS_45
进行补偿，得到MEMS加速度计数据真实值
Figure SMS_46
，表达式如下：
Figure SMS_47
上式中，N a 为固定交叉耦合系数矩阵。
本发明还提出一种MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿系统，包括：
参数计算单元，用于计算MEMS加速度计常温环境下的温度均值
Figure SMS_48
、零点偏移矩阵b a 、标度因数矩阵K a 、固定交叉耦合系数矩阵N a ；还用于根据标度因数矩阵K a 的逆矩阵K inv 、固定交叉耦合系数矩阵N a 、零点偏移矩阵b a 、温度均值
Figure SMS_51
对应的加速度计数值，计算得到零偏序列
Figure SMS_54
和标度因数序列
Figure SMS_49
；还用于对温度序列
Figure SMS_52
和零偏序列
Figure SMS_53
进行曲线拟合得到零点偏移参数b p ，对温度序列
Figure SMS_55
和标度因数序列
Figure SMS_50
进行曲线拟合得到标度因数参数K p ；
变温试验单元，用于对所述MEMS加速度计进行不同位置的变温试验，得到不同位置对应的加速度计数值序列和目标区间的温度序列
Figure SMS_56
，获取每个加速度序列中温度均值
Figure SMS_57
对应的加速度计数值；
数据补偿单元，用于获取所述MEMS加速度计数据输出值，用零点偏移参数b p 和标度因数参数K p 对MEMS加速度计数据输出值补偿，得到MEMS加速度计数据真实值。
本发明还提出一种计算机系统，包括计算机，所述计算机被编程或配置以执行任一所述的MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法。
本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有被编程或配置以执行任一所述的MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法的计算机程序。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明综合考虑温度对零偏和标度因数的影响，将温度对零偏的影响和对标度因数的影响有效分离开来，形成相互独立的数据序列来进行曲线拟合得到标度因数参数和零度偏移参数，并以此修正加速度计数据，提高了测量精度，此外，本发明不限定拟合模型，变温试验对试验位置要求低，只要每轴加速度计在两个位置的倾角不同即可，极大提高了补偿试验的效率。
附图说明
图1为本发明实施例的流程图。
图2为本发明实施例中步骤S2的试验位置示意图。
图3为本发明实施例加速度计X轴数据补偿前后的对比图。
图4为本发明实施例加速度计Y轴数据补偿前后的对比图。
图5为本发明实施例加速度计Z轴数据补偿前后的对比图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
根据加速度计误差补偿模型：
Figure SMS_58
，其中
Figure SMS_59
为加速度计输出值，b a 为加速度计零偏，K a 为加速度相关误差系数矩阵，a为输入加速度，可知
Figure SMS_60
；又因加速度相关误差系数矩阵K a 主要包含标度因数误差和固定交叉耦合误差，即K a =K N ·K S ，其中K N 为固定交叉耦合误差，K S 为标度因数误差。
基于上述分析，本实施例提出一种MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法，对三轴加速度计的零偏和标度因数进行综合温度补偿，如图1所示，包括以下步骤：
S1）计算MEMS加速度计常温环境下的温度均值
Figure SMS_61
、零点偏移矩阵b a 、标度因数矩阵K a 、固定交叉耦合系数矩阵N a ；
S2）对所述MEMS加速度计进行两个不同位置的变温试验，得到不同位置对应的加速度计数值序列和目标区间的温度序列
Figure SMS_62
，获取每个加速度序列中温度均值
Figure SMS_63
对应的加速度计数值；
S3）根据标度因数矩阵K a 的逆矩阵K inv 、固定交叉耦合系数矩阵N a 、零点偏移矩阵b a 、温度均值
Figure SMS_64
对应的加速度计数值，计算得到零偏序列
Figure SMS_65
和标度因数序列
Figure SMS_66
；
S4）对温度序列
Figure SMS_67
和零偏序列
Figure SMS_68
进行曲线拟合得到零点偏移参数b p ，对温度序列
Figure SMS_69
和标度因数序列
Figure SMS_70
进行曲线拟合得到标度因数参数K p ；
S5）获取所述MEMS加速度计数据输出值，用零点偏移参数b p 和标度因数参数K p 对MEMS加速度计数据输出值补偿，得到MEMS加速度计数据真实值。
本实施例通过步骤S1）取得MEMS加速度计在常温下的相关参数用于后续计算，包括以下步骤：
S11）常温环境下，分别获取MEMS加速度计各轴处于第一状态和第二状态时，MEMS加速度计输出的加速度值集合{a}和对应温度值集合{T}；
本实施例中，第一状态为MEMS加速度计三个轴分别处于+1g的状态，第二状态为MEMS加速度计三个轴分别处于-1g的状态，MEMS加速度计三个轴在各状态下依次按90°角度旋转4次，测量这24个位置的MEMS加速度计输出的温度值和加速度值，即可得到加速度值集合{a}和对应温度值集合{T}；
S12）根据温度值集合{T}计算温度均值
Figure SMS_71
，根据加速度值{a}计算MEMS加速度计各轴处于第一状态和第二状态时的加速度均值，具体的，本实施例对MEMS加速度计三个轴在各状态下旋转4次的数据取中间段数据求取平均值，得到前述的数据，将处于+1g状态下的三轴加速度均值表述为
Figure SMS_72
的形式，将处于-1g状态下的三轴加速度均值表述为
Figure SMS_73
的形式；
S13）根据MEMS加速度计各轴处于第一状态和第二状态时的加速度均值计算零点偏移矩阵b a 、标度因数矩阵K a ，并计算标度因数矩阵K a 的逆矩阵K inv ，根据标度因数矩阵K a 的逆矩阵K inv 计算固定交叉耦合系数矩阵N a ，相关参数表达式如下：
Figure SMS_74
（1）
Figure SMS_75
（2）
Figure SMS_76
（3）
Figure SMS_77
（4）
式（1）至（4）中，b a 为零点漂移矩阵，K a 为标度因数矩阵，K inv 为标度因数矩阵K a 的逆矩阵，N a 为固定交叉耦合系数矩阵，
Figure SMS_94
、
Figure SMS_97
、
Figure SMS_100
、
Figure SMS_78
、
Figure SMS_83
、
Figure SMS_89
、
Figure SMS_93
、
Figure SMS_80
、
Figure SMS_84
为常温+1g状态下的三轴加速度平均值，
Figure SMS_90
、
Figure SMS_92
、
Figure SMS_81
、
Figure SMS_85
、
Figure SMS_88
、
Figure SMS_91
、
Figure SMS_95
、
Figure SMS_98
、
Figure SMS_99
为常温-1g状态下的三轴加速度平均值。其中
Figure SMS_101
、
Figure SMS_79
、
Figure SMS_82
表示X轴加速度计在+1g状态下X轴、Y轴和Z轴各自输出的平均值，
Figure SMS_86
、
Figure SMS_87
、
Figure SMS_96
表示X轴加速度计在-1g状态下X轴、Y轴和Z轴各自输出的平均值，其余表示同理。
为了降低变温试验对试验位置的要求，本实施例的步骤S2）包括以下步骤：
S21）在变温试验中，获取MEMS加速度计第一测试位置的温度值和对应三轴加速度值的序列
Figure SMS_102
，并获取MEMS加速度计第二测试位置的温度值和对应三轴加速度值的序列
Figure SMS_103
；
本实施例中，变温试验使用高低温测试箱，在两个位置分别施加温度的影响，温度范围-40℃~85℃，温度变化率1℃/min，每次测试均进行全温区测量，本实施例中只要加速度计的轴在两个位置的倾角不同即可完成变温试验。本实施例第一次测试如图2的A部分所示，MEMS加速度计在第一测试位置时Z轴朝上，本实施例的第二次测试如图2的B部分所示，MEMS加速度计在第二测试位置时Y轴朝上并沿Z轴旋转目标角度，本实施例目标角度采用顺时针旋转45°角；
S22）将
Figure SMS_104
按温度值序列T temp1进行升序排序，将
Figure SMS_105
按温度值序列T temp2进行升序排序，并将重复项进行求平均处理；
S23）将温度值序列T temp1、T temp2以及温度均值
Figure SMS_106
进行并运算，并运算是本领域技术人员熟知的计算方法，本方案未涉及对并运算具体计算过程的改进，在此不再赘述并运算的具体计算过程，截取范围为max(min(T temp1),min(T temp2))（即温度序列T temp1的最小值和温度序列T temp2的最小值之间的较大者）至min(max(T temp1),max(T temp2))（即温度序列T temp1的最大值和温度序列T temp2的最大值之间的较小者）的温度数据
Figure SMS_107
作为温度序列
Figure SMS_108
；
S24）使用线性插值方法，将三轴加速度值序列a temp1和a temp2中温度数据
Figure SMS_110
对应的数据组合成MEMS加速度数据序列
Figure SMS_113
，线性插值方法是本领域技术人员熟知的方法，本方案未涉及对线性插值具体过程的改进，在此不再赘述线性插值的具体过程，得到MEMS加速度数据序列
Figure SMS_116
之后，从
Figure SMS_109
的三轴加速度值序列
Figure SMS_112
和
Figure SMS_115
中获取温度均值
Figure SMS_117
对应的加速度计数值
Figure SMS_111
以及
Figure SMS_114
。
本实施例的步骤S3）将温度对零偏的影响和对标度因数的影响有效分离开来，形成相互独立的数据序列，以提高最终的补偿结果的准确性，包括以下步骤：
S31）计算第一测试位置的常温三轴加速度计输入值
Figure SMS_118
与第二测试位置的常温三轴加速度计输入值
Figure SMS_119
，有：
Figure SMS_120
（5）
Figure SMS_121
（6）
式（5）和（6）中，N a 为固定交叉耦合系数矩阵，K inv 为标度因数矩阵K a 的逆矩阵，b a 为零点偏移矩阵，
Figure SMS_122
为线性插值后的第一测试位置的三轴加速度值序列
Figure SMS_123
中温度均值
Figure SMS_124
对应的加速度计数值，
Figure SMS_125
为线性插值后的第二测试位置的三轴加速度值序列
Figure SMS_126
中温度均值
Figure SMS_127
对应的加速度计数值；
S32）计算零偏序列
Figure SMS_128
和标度因数序列
Figure SMS_129
，表达式如下：
Figure SMS_130
（7）
Figure SMS_131
（8）
式（7）和（8）中，
Figure SMS_132
为第一测试位置的常温三轴加速度计输入值，
Figure SMS_133
为第二测试位置的常温三轴加速度计输入值，
Figure SMS_134
为线性插值后的第一测试位置的三轴加速度值序列，
Figure SMS_135
为线性插值后的第二测试位置的三轴加速度值序列。
本实施例的步骤S4）中，曲线拟合的类型可以为多项式、三角函数、高斯函数中的一种，可以根据经验或实际情况，对于MEMS加速度计的性能进行评估之后来决定拟合曲线的类型选择，对两个序列进行曲线拟合是本领域技术人员的常用方法，本方案不涉及曲线拟合具体过程的改进，在此不再赘述曲线拟合的具体过程。
本实施例的步骤S5）具体包括：
S51）根据步骤S4）所选择拟合曲线类型，以及标度因数参数K p 、零点偏移参数b p 对应的拟合曲线，计算目标时刻随温度变化的标度因数矩阵
Figure SMS_136
和零点偏移矩阵
Figure SMS_137
，目标时刻可以为任意时刻，具体的，令X轴加速度计标度因数与温度的拟合关系为
Figure SMS_138
，零偏与温度的拟合关系为
Figure SMS_139
，在任意时刻，取得加速度计温度数值
Figure SMS_140
，则当前时刻X轴加速度计标度因数为
Figure SMS_141
，零偏为
Figure SMS_142
；
S52）获取MEMS加速度计数据输出值
Figure SMS_143
，并根据标度因数矩阵
Figure SMS_144
和零点偏移矩阵
Figure SMS_145
进行补偿，得到MEMS加速度计数据真实值
Figure SMS_146
，表达式如下：
Figure SMS_147
（9）
上式中，N a 为固定交叉耦合系数矩阵。
如图3至图5所示，采用步骤S1）至步骤S5）对MEMS加速度计数据输出值进行补偿后，MEMS加速度计各轴的数据均能保持稳定，不会随环境温度变化而发生改变。
本发明还提出一种MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿系统，包括：
参数计算单元，用于计算MEMS加速度计常温环境下的温度均值
Figure SMS_149
、零点偏移矩阵b a 、标度因数矩阵K a 、固定交叉耦合系数矩阵N a ；还用于根据标度因数矩阵K a 的逆矩阵K inv 、固定交叉耦合系数矩阵N a 、零点偏移矩阵b a 、温度均值
Figure SMS_153
对应的加速度计数值，计算得到零偏序列
Figure SMS_155
和标度因数序列
Figure SMS_150
；还用于对温度序列
Figure SMS_151
和零偏序列
Figure SMS_152
进行曲线拟合得到零点偏移参数b p ，对温度序列
Figure SMS_154
和标度因数序列
Figure SMS_148
进行曲线拟合得到标度因数参数K p ；
变温试验单元，用于对所述MEMS加速度计进行不同位置的变温试验，得到不同位置对应的加速度计数值序列和目标区间的温度序列
Figure SMS_156
，获取每个加速度序列中温度均值
Figure SMS_157
对应的加速度计数值；
数据补偿单元，用于获取所述MEMS加速度计数据输出值，用零点偏移参数b p 和标度因数参数K p 对MEMS加速度计数据输出值补偿，得到MEMS加速度计数据真实值。
本发明还提出一种计算机系统，包括计算机，所述计算机被编程或配置以执行任一所述的MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法。
本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有被编程或配置以执行任一所述的MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法的计算机程序。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1）计算MEMS加速度计常温环境下的温度均值
Figure QLYQS_1
、零点偏移矩阵b a 、标度因数矩阵K a 、固定交叉耦合系数矩阵N a ；
S2）对所述MEMS加速度计进行两个不同位置的变温试验，得到不同位置对应的加速度计数值序列和目标区间的温度序列
Figure QLYQS_2
，获取每个加速度序列中温度均值
Figure QLYQS_3
对应的加速度计数值；
S3）根据标度因数矩阵K a 的逆矩阵K inv 、固定交叉耦合系数矩阵N a 、零点偏移矩阵b a 、温度均值
Figure QLYQS_4
对应的加速度计数值，计算得到零偏序列
Figure QLYQS_5
和标度因数序列
Figure QLYQS_6
；零偏序列
Figure QLYQS_7
和标度因数序列
Figure QLYQS_8
表达式如下：
Figure QLYQS_9
Figure QLYQS_10
上式中，
Figure QLYQS_11
为线性插值后的第一测试位置的三轴加速度值序列，
Figure QLYQS_12
为线性插值后的第二测试位置的三轴加速度值序列，
Figure QLYQS_13
为第一测试位置的常温三轴加速度计输入值，
Figure QLYQS_14
为第二测试位置的常温三轴加速度计输入值，有：
Figure QLYQS_15
Figure QLYQS_16
上式中，N a 为固定交叉耦合系数矩阵，K inv 为标度因数矩阵K a 的逆矩阵，b a 为零点偏移矩阵，
Figure QLYQS_17
为线性插值后的第一测试位置的三轴加速度值序列
Figure QLYQS_18
中温度均值
Figure QLYQS_19
对应的加速度计数值，
Figure QLYQS_20
为线性插值后的第二测试位置的三轴加速度值序列
Figure QLYQS_21
中温度均值
Figure QLYQS_22
对应的加速度计数值；
S4）对温度序列
Figure QLYQS_23
和零偏序列
Figure QLYQS_24
进行曲线拟合得到零点偏移参数b p ，对温度序列
Figure QLYQS_25
和标度因数序列
Figure QLYQS_26
进行曲线拟合得到标度因数参数K p ；
S5）获取所述MEMS加速度计数据输出值，用零点偏移参数b p 和标度因数参数K p 对MEMS加速度计数据输出值补偿，得到MEMS加速度计数据真实值。
2.根据权利要求1所述的MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法，其特征在于，步骤S1）具体包括：
S11）分别获取MEMS加速度计各轴处于第一状态和第二状态时，MEMS加速度计输出的加速度值集合{a}和对应温度值集合{T}；
S12）根据温度值集合{ T }计算温度均值
Figure QLYQS_27
，根据加速度值{ a }计算MEMS加速度计各轴处于第一状态和第二状态时的加速度均值；
S13）根据MEMS加速度计各轴处于第一状态和第二状态时的加速度均值计算零点偏移矩阵b a 、标度因数矩阵K a ，并计算标度因数矩阵K a 的逆矩阵K inv ，根据标度因数矩阵K a 的逆矩阵K inv 计算固定交叉耦合系数矩阵N a 。
3.根据权利要求1所述的MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法，其特征在于，步骤S2）具体包括：
S21）获取MEMS加速度计第一测试位置的温度值和对应三轴加速度值的序列
Figure QLYQS_28
，并获取MEMS加速度计第二测试位置的温度值和对应三轴加速度值的序列
Figure QLYQS_29
；
S22）将
Figure QLYQS_30
按温度值序列T temp1进行升序排序，将
Figure QLYQS_31
按温度值序列T temp2进行升序排序，并将重复项进行求平均处理；
S23）将温度值序列T temp1、T temp2以及温度均值
Figure QLYQS_32
进行并运算，截取范围为max(min(T temp1),min(T temp2))至min(max(T temp1),max(T temp2))的温度数据
Figure QLYQS_33
作为温度序列
Figure QLYQS_34
；
S24）使用线性插值方法，将三轴加速度值序列a temp1和a temp2中温度数据
Figure QLYQS_35
对应的数据组合成MEMS加速度数据序列
Figure QLYQS_38
，并从
Figure QLYQS_40
的三轴加速度值序列
Figure QLYQS_37
和
Figure QLYQS_39
中获取温度均值
Figure QLYQS_41
对应的加速度计数值
Figure QLYQS_42
以及
Figure QLYQS_36
。
4.根据权利要求3所述的MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法，其特征在于，步骤S21）中，所述MEMS加速度计在第一测试位置时Z轴朝上，所述MEMS加速度计在第二测试位置时Y轴朝上并沿Z轴旋转目标角度。
5.根据权利要求1所述的MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法，其特征在于，步骤S4）中曲线拟合的类型为多项式、三角函数、高斯函数中的一种。
6.根据权利要求1所述的MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法，其特征在于，步骤S5）具体包括：
S51）根据标度因数参数K p 、零点偏移参数b p 和对应的拟合曲线，计算目标时刻随温度变化的标度因数矩阵
Figure QLYQS_43
和零点偏移矩阵
Figure QLYQS_44
；
S52）获取MEMS加速度计数据输出值
Figure QLYQS_45
，并根据标度因数矩阵
Figure QLYQS_46
和零点偏移矩阵
Figure QLYQS_47
进行补偿，得到MEMS加速度计数据真实值
Figure QLYQS_48
，表达式如下：
Figure QLYQS_49
上式中，N a 为固定交叉耦合系数矩阵。
7.一种MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿系统，其特征在于，包括：
参数计算单元，用于计算MEMS加速度计常温环境下的温度均值
Figure QLYQS_51
、零点偏移矩阵b a 、标度因数矩阵K a 、固定交叉耦合系数矩阵N a ；还用于根据标度因数矩阵K a 的逆矩阵K inv 、固定交叉耦合系数矩阵N a 、零点偏移矩阵b a 、温度均值
Figure QLYQS_54
对应的加速度计数值，计算得到零偏序列
Figure QLYQS_57
和标度因数序列
Figure QLYQS_52
；还用于对温度序列
Figure QLYQS_55
和零偏序列
Figure QLYQS_58
进行曲线拟合得到零点偏移参数b p ，对温度序列
Figure QLYQS_59
和标度因数序列
Figure QLYQS_50
进行曲线拟合得到标度因数参数K p ；零偏序列
Figure QLYQS_53
和标度因数序列
Figure QLYQS_56
表达式如下：
Figure QLYQS_60
Figure QLYQS_61
上式中，
Figure QLYQS_62
为线性插值后的第一测试位置的三轴加速度值序列，
Figure QLYQS_63
为线性插值后的第二测试位置的三轴加速度值序列，
Figure QLYQS_64
为第一测试位置的常温三轴加速度计输入值，
Figure QLYQS_65
为第二测试位置的常温三轴加速度计输入值，有：
Figure QLYQS_66
Figure QLYQS_67
上式中，N a 为固定交叉耦合系数矩阵，K inv 为标度因数矩阵K a 的逆矩阵，b a 为零点偏移矩阵，
Figure QLYQS_68
为线性插值后的第一测试位置的三轴加速度值序列
Figure QLYQS_69
中温度均值
Figure QLYQS_70
对应的加速度计数值，
Figure QLYQS_71
为线性插值后的第二测试位置的三轴加速度值序列
Figure QLYQS_72
中温度均值
Figure QLYQS_73
对应的加速度计数值；
变温试验单元，用于对所述MEMS加速度计进行不同位置的变温试验，得到不同位置对应的加速度计数值序列和目标区间的温度序列
Figure QLYQS_74
，获取每个加速度序列中温度均值
Figure QLYQS_75
对应的加速度计数值；
数据补偿单元，用于获取所述MEMS加速度计数据输出值，用零点偏移参数b p 和标度因数参数K p 对MEMS加速度计数据输出值补偿，得到MEMS加速度计数据真实值。
8.一种计算机系统，包括计算机，其特征在于，所述计算机被编程或配置以执行权利要求1~6任一所述的MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有被编程或配置以执行权利要求1~6任一所述的MEMS加速度计零偏和标度因数的温度补偿方法的计算机程序。
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