CN116026328A - 微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法和补偿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法和补偿方法，涉及微机械陀螺技术领域，所述构建方法包括：获取微惯导通电后微惯导内部的微机械陀螺仪的升温温变率；控制微机械陀螺仪的环境温度按照升温温变率从第一预设温度升至第二预设温度，并采集升温阶段微机械陀螺仪的输出信号和微机械陀螺仪的温度；根据升温阶段的所有微机械陀螺仪的输出信号和微机械陀螺仪的温度，生成微机械陀螺仪升温阶段的零偏补偿模型，以供微机械陀螺仪在实际工作过程中，能调用该零偏补偿模型进行有效的温度补偿，从而有效规避微机械陀螺仪的零偏滞回效应，提高陀螺的零偏稳定性，进而提高微惯导的姿态及导航精度。
Description
技术领域
本发明涉及微机械陀螺技术领域，具体而言，涉及一种微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法和补偿方法。
背景技术
微机械惯导系统包括微机械陀螺仪、微机械加速度计、GPS接收机及导航计算机等器件，其中，微机械陀螺仪作为微机械惯导系统的核心部件，用于测量载体相对于惯性空间的角速度。与激光陀螺仪、光纤陀螺仪等传统陀螺仪相比，微机械陀螺仪具有体积小、成本低、功耗小等优点，是微机械惯导系统向微小型化方向发展的关键。
微机械陀螺仪的主要构成材料是硅，硅材料对温度特性非常敏感，同时陀螺仪中的其他电路元件特性也会随环境温度而变化，从而对微机械陀螺仪的零偏产生影响。在导航系统中，温度变化引起的陀螺零偏误差随时间不断累积，严重的陀螺漂移会影响微惯导的姿态、速度、位移等导航参数的精确度，有效的陀螺零偏补偿、抑制陀螺漂移是提高微惯导性能指标的主要因素之一。微机械陀螺仪与环境因素的耦合机理复杂，在温度变化环境下，陀螺输出特性经常存在明显的非线性及滞回效应，其中滞回效应严重影响陀螺仪的性能，所谓的滞回效应是指当陀螺的温度环境由低温升至高温或者由高温降至低温的过程中，在某一温度点对应的陀螺零偏不是唯一的，见图1所示，温升示意见图2。
微机械陀螺仪通常置于微机械惯导系统内部，由于微惯导体积小、产品为密封结构，当微惯导通电后内部热量不能及时散发，导致微机械陀螺仪温度迅速升高，此时机械陀螺仪温度对应的零偏处在滞回效应的上升段。现有的零偏补偿方法往往通过长时间通电等待微惯导内部热平衡后，再采集数据测量零偏生成零偏补偿模型，这样获得的零偏补偿模型与实际应用环境下的零偏存在较大的误差。因此，现有的零偏补偿方法难以实现有效的误差补偿。
发明内容
本发明解决的问题是现有的零偏补偿方法难以实现有效的误差补偿。
为解决上述问题，本发明提供一种微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法，包括：
获取微惯导通电后所述微惯导内部的微机械陀螺仪的升温温变率；
控制所述微机械陀螺仪的环境温度按照所述升温温变率从第一预设温度升至第二预设温度，并采集升温阶段所述微机械陀螺仪的输出信号和所述微机械陀螺仪的温度；
根据所述升温阶段的所有所述微机械陀螺仪的输出信号和所述微机械陀螺仪的温度，生成所述微机械陀螺仪升温阶段的零偏补偿模型。
可选地，所述获取微惯导通电后所述微惯导内部的微机械陀螺仪的升温温变率包括：
控制所述微惯导通电第一预设时长，并获取所述微惯导内部的所述微机械陀螺仪在所述第一预设时长内的温度最小值和温度最大值；
获取所述温度最小值和所述温度最大值对应的时间差；
根据所述温度最小值和所述温度最大值之间的温度差和所述时间差，生成所述温变率。
可选地，所述微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法还包括：
获取所述微惯导处于降温工作场景后，所述微惯导内部的微机械陀螺仪的降温温变率；
控制所述微机械陀螺仪的环境温度，按照所述降温温变率从第三预设温度降至第四预设温度，并采集降温阶段所述微机械陀螺仪的输出信号和所述微机械陀螺仪的温度；
根据所述降温阶段的所有所述微机械陀螺仪的输出信号和所述微机械陀螺仪的温度，生成所述微机械陀螺仪降温阶段的零偏补偿模型。
可选地，所述零偏补偿模型包括二阶温度模型和一阶温变率模型。
可选地，所述微机械陀螺仪升温阶段的零偏补偿模型包括第一多项式模型和第二多项式模型，所述根据所述升温阶段的所有所述微机械陀螺仪的输出信号和所述微机械陀螺仪的温度，生成所述微机械陀螺仪升温阶段的零偏补偿模型包括：
基于第一温度范围内的所述微机械陀螺仪的输出信号和所述微机械陀螺仪的温度，对所述零偏补偿模型的模型系数进行拟合，得到所述第一多项式模型的模型系数；
基于第二温度范围内的所述微机械陀螺仪的输出信号和所述微机械陀螺仪的温度，对所述零偏补偿模型的模型系数进行拟合，得到所述第二多项式模型的模型系数；
其中，所述第一预设温度至第五预设温度为所述第一温度范围，所述第五预设温度至所述第二预设温度为所述第二温度范围，所述第五预设温度高于所述第一预设温度，且低于所述第二预设温度。
可选地，所述零偏补偿模型包括：
，
其中，指所述微机械陀螺仪的零偏，所述微机械陀螺仪的零偏基于所述微机械陀螺仪的输出信号确定，指零偏常数项、指零偏一次项系数、指零偏二次项系数、指零偏温变系数、指所述微机械陀螺仪的温度，指时间。
可选地，所述对所述零偏补偿模型的模型系数进行拟合包括：
采用多元线性回归方法对所述零偏补偿模型的模型系数进行拟合。
可选地，所述控制所述微机械陀螺仪的环境温度按照所述升温温变率从第一预设温度升至第二预设温度包括：
将所述微机械陀螺仪置于温箱，控制所述温箱内温度按照所述升温温变率从所述第一预设温度升至所述第二预设温度。
本发明还提出一种微惯导的零偏滞回效应的补偿方法，包括：
微惯导通电后，获取基于如上所述微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法生成的零偏补偿模型；
基于所述零偏补偿模型对微机械陀螺仪的零偏进行补偿。
本发明还提出一种微惯导系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述微惯导的零偏滞回效应的补偿方法。
与现有技术相比，本发明至少具有如下所述技术效果：
通过基于微惯导的实际使用环境确定微惯导通电后内部的温变率，建立升温条件下微机械陀螺仪零偏与温度的零偏补偿模型，以供微机械陀螺仪在实际工作过程中，能调用该零偏补偿模型进行有效的温度补偿，从而有效规避微机械陀螺仪的零偏滞回效应，提高陀螺的零偏稳定性，进而提高微惯导的姿态及导航精度。
附图说明
图1为微惯导的陀螺滞回效应示意图；
图2为微惯导的陀螺温度输出示意图；
图3为本发明所述微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法一实施例示意图；
图4为微惯导采用常规方法补偿后X轴陀螺补偿输出；
图5为微惯导采用常规方法补偿后Y轴陀螺补偿输出；
图6为微惯导采用常规方法补偿后Z轴陀螺补偿输出；
图7为微惯导采用本发明所述微惯导的零偏滞回效应的补偿方法后X轴陀螺补偿输出；
图8为微惯导采用本发明所述微惯导的零偏滞回效应的补偿方法后Y轴陀螺补偿输出；
图9为微惯导采用本发明所述微惯导的零偏滞回效应的补偿方法后Z轴陀螺补偿输出。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
本发明一实施例中，如图3，所述微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法包括：
步骤S100，获取微惯导通电后所述微惯导内部的微机械陀螺仪的升温温变率。
步骤S200，控制所述微机械陀螺仪的环境温度按照所述升温温变率从第一预设温度升至第二预设温度，并采集升温阶段所述微机械陀螺仪的输出信号和所述微机械陀螺仪的温度。
步骤S300，根据所述升温阶段的所有所述微机械陀螺仪的输出信号和所述微机械陀螺仪的温度，生成所述微机械陀螺仪升温阶段的零偏补偿模型。
对上述内容的详细解释说明如下：
对于步骤S100，其目的是获取置于实际使用环境的微机械陀螺仪的升温温变率，微机械陀螺仪置于微惯导内部，由于微惯导体积小、产品为密封结构，当微惯导通电后内部热量不能及时散发，导致微机械陀螺仪温度迅速升高。因此，为了获取微机械陀螺仪处于实际使用环境时的升温温变率，控制微惯导通电，在微惯导通电后获取置于微惯导内部的微机械陀螺仪的升温温变率。
一实施方式中，所述步骤S100包括：
步骤S101，控制微惯导通电第一预设时长，并获取微惯导内部的微机械陀螺仪在第一预设时长内的温度最小值和温度最大值。
其中，第一预设时长可以根据人为经验设定，可以为微惯导开始通电到微机械陀螺仪温度达到最高值的时间。例如，控制微惯导通电30min，确定微机械陀螺仪在30min内的温度最小值和温度最大值。
步骤S102，获取温度最小值和温度最大值对应的时间差。
确定温度最小值和温度最大值后，获取温度最小值对应的时间和温度最大值对应的时间，计算二者的时间差。
步骤S103，根据温度最小值和温度最大值之间的温度差和时间差，生成温变率。
将温度最小值和温度最大值之间的温度差除以时间差，得到温变率。
通过记录微惯导通电一定时长内，微机械陀螺仪的温度最小值和温度最大值，根据二者的温度差和对应的时间差计算出温变率，将其作为微惯导通电后微惯导内部的微机械陀螺仪的温变率，以便于后续基于该温变率对微机械陀螺仪进行升温试验，使获得的用于拟合零偏补偿模型的角速度数据和温度数据符合微机械陀螺仪的实际使用环境，确保用于拟合零偏补偿模型的角速度数据和温度数据的真实性、准确性，从而提高零偏补偿模型的有效性。
微惯导通电后微惯导内部的微机械陀螺仪的升温温变率，可以在微惯导实际工作时记录、计算并保存，或者直接记录保存，以供执行步骤S100时直接获取。
对于步骤S200，其用于模拟微机械陀螺仪在实际工作环境中的升温过程，具体通过控制微机械陀螺仪的环境温度按照步骤S100获取的升温温变率，从第一预设温度升至第二预设温度，并且在升温过程中，采集并保存微机械陀螺仪在全温度范围（即环境温度从第一预设温度升至第二预设温度）内的数据，其中，数据包括微机械陀螺仪的输出信号和微机械陀螺仪的温度，在这一步骤中，可控制微机械陀螺仪处于静止状态，其角速度输入为零，可计算微机械陀螺仪的输出信号的平均值作为微机械陀螺仪的零偏值。
一实施方式中，步骤S200中所述控制所述微机械陀螺仪的环境温度按照所述升温温变率从第一预设温度升至第二预设温度包括：将微机械陀螺仪置于温箱，控制温箱内温度按照升温温变率从第一预设温度升至第二预设温度。
其中，第一预设温度可选为-45℃，第二预设温度可选为65℃。
将微机械陀螺仪置于温箱，控制温箱内温度在所获取的升温温变率下从低温-45℃升至高温65℃，升温过程中实时采集并保存微机械陀螺仪在全温度范围内的数据。
对于步骤S300，其目的在于生成微机械陀螺仪的零偏补偿模型，具体通过对微机械陀螺仪在全温度范围内的所有零偏和温度进行多项式拟合，生成零偏补偿模型。
可选地，所述微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法还包括：
获取微惯导处于降温工作场景后，微惯导内部的微机械陀螺仪的降温温变率；控制微机械陀螺仪的环境温度，按照降温温变率从第三预设温度降至第四预设温度，并采集降温阶段微机械陀螺仪的输出信号和微机械陀螺仪的温度；根据降温阶段的所有微机械陀螺仪的输出信号和微机械陀螺仪的温度，生成微机械陀螺仪降温阶段的零偏补偿模型。
其中，降温工作场景指微惯导实际工作时环境温度呈降温趋势的场景，采集微惯导处于降温工作场景后微惯导内部的微机械陀螺仪的温度数据，计算出微惯导内部的微机械陀螺仪在实际工作时的降温温变率。
将微机械陀螺仪置于温箱，控制温箱内温度按照降温温变率从第三预设温度降至第四预设温度，其中，第三预设温度可选为65℃，第四预设温度可选为-45℃，可根据具体情况设置此处的温度，本发明不做过多限制。
具体地，所述零偏补偿模型包括二阶温度模型和一阶温变率模型。
本文中的零偏补偿模型包括微机械陀螺仪升温阶段的零偏补偿模型和微机械陀螺仪降温阶段的零偏补偿模型。
因微机械陀螺仪的零偏受温度影响较大，基于微机械陀螺仪在全温度范围内的所有零偏和温度数据构建二阶温度模型，以量化零偏与温度之间的相关关系，同时，考虑零偏还受温变率的影响，在零偏补偿模型中加入一阶温变率模型，综合恒温和变温两种因素，使补偿精度更高。
进一步地，将升温阶段分为两段，即上述第一预设温度至第二预设温度之间的全温度范围分为两段，基于两段温度范围内的微机械陀螺仪零偏和温度，分别拟合得到相应段的模型参数。所述微机械陀螺仪升温阶段的零偏补偿模型包括第一多项式模型和第二多项式模型，所述步骤S300包括：
基于第一温度范围内的微机械陀螺仪的输出信号和微机械陀螺仪的温度，对零偏补偿模型的模型系数进行拟合，得到第一多项式模型的模型系数；
基于第二温度范围内的微机械陀螺仪的输出信号和微机械陀螺仪的温度，对零偏补偿模型的模型系数进行拟合，得到第二多项式模型的模型系数；
其中，第一预设温度至第五预设温度为第一温度范围，第五预设温度至第二预设温度为第二温度范围，第五预设温度高于第一预设温度，且低于所述第二预设温度。
其中，第一预设温度可选为-45℃、第二预设温度可选为65℃，第五预设温度可选为10℃。
通过将第一预设温度至第二预设温度之间的全温度范围分为两段，针对该两段温度范围分别拟合模型系数，形成两段对应的零偏补偿模型，以在后续微机械陀螺仪正常工作时进行基于温度的分段补偿，从而提升微机械陀螺仪在不同环境温度下的零偏稳定性和工作稳定性。
可选地，所述零偏补偿模型包括：
，
其中，指所述微机械陀螺仪的零偏，所述微机械陀螺仪的零偏基于所述微机械陀螺仪的输出信号确定，可将微机械陀螺仪的输出信号的平均值作为微机械陀螺仪的零偏值。指零偏常数项、指零偏一次项系数、指零偏二次项系数、指零偏温变系数、指所述微机械陀螺仪的温度，指时间。
通过多项式拟合得到微机械陀螺仪在全温度范围内根据微机械陀螺仪实际工作环境的温变特点升温时的陀螺零偏与温度的多项式模型，同时，考虑零偏受温变率的影响，加入一阶温变率模型，综合了恒温和变温两种因素，能使补偿精度更高。
可选地，所述对所述零偏补偿模型的模型系数进行拟合包括：采用多元线性回归方法对所述零偏补偿模型的模型系数进行拟合。
鉴于零偏补偿模型的自变量有两个，采用多元线性回归的方法对模型系数进行拟合。其中，线性回归利用线性回归方程的最小平方函数对一个或多个自变量和因变量之间关系进行建模，这种函数是一个或多个回归系数的模型参数的线性组合。在线性回归中，数据使用线性预测函数来建模，并且未知的模型参数也是通过数据来估计。
本发明实施例提供的微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法，通过基于微惯导的实际使用环境确定微惯导通电后内部的温变率，建立升温阶段微机械陀螺仪零偏与温度的零偏补偿模型，以供微机械陀螺仪在实际工作过程中，能调用该零偏补偿模型进行有效的温度补偿，从而有效规避微机械陀螺仪的零偏滞回效应，提高陀螺的零偏稳定性，进而提高微惯导的姿态及导航精度。
进一步地，本发明实施例还基于微惯导的实际使用环境确定微惯导处于降温工作场景后内部的温变率，建立降温阶段微机械陀螺仪零偏与温度的零偏补偿模型，以供微机械陀螺仪在实际的降温工作场景中，能调用相应降温阶段的零偏补偿模型进行有效的温度补偿，从而提高陀螺的零偏稳定性，进而提高微惯导的姿态及导航精度。
本发明另一实施例提供的一种微惯导的零偏滞回效应的补偿方法，包括：微惯导通电后，获取基于如上所述微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法生成的零偏补偿模型；基于所述零偏补偿模型对微机械陀螺仪的零偏进行补偿。
其中，在微机械陀螺仪零偏补偿过程中，调用基于如上所述微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法生成的零偏补偿模型，由当前温度计算升温过程中的陀螺零偏进行补偿，得到零偏温度补偿后的陀螺仪角速度输出。
图4-图6分别示出微惯导采用常规方法补偿后X轴、Y轴以及Z轴的陀螺补偿输出，图7-图9分别示出微惯导采用本发明所述微惯导的零偏滞回效应的补偿方法后X轴、Y轴以及Z轴的陀螺补偿输出。从图4-图9可以看出，补偿前的X、Y、Z陀螺仪零偏稳定性较差，分别为96°/h、127°/h、90°/h，补偿后的X、Y、Z陀螺仪零偏稳定性分别为28°/h、23°/h、19°/h，补偿效果较好。
本发明实施例提供的微惯导的零偏滞回效应的补偿方法，可应用于如汽车电子，手机应用，消费电子类游戏机等，也可应用于微型航空器等。
可见，本发明微惯导的零偏滞回效应的补偿方法，通过采用所述微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法生成的零偏补偿模型对微机械陀螺仪进行零偏补偿，可获得较为准确的陀螺仪角速度输出，提高陀螺的零偏稳定性，进而提高微惯导的姿态及导航精度。
本发明又一实施例提供的一种微惯导系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的微惯导的零偏滞回效应的补偿方法。
与现有技术相比，所述微惯导系统所具有的优势与所述微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法相似，此处不赘述。
虽然本发明披露如上，但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法，其特征在于，包括：
获取微惯导通电后所述微惯导内部的微机械陀螺仪的升温温变率；
控制所述微机械陀螺仪的环境温度按照所述升温温变率从第一预设温度升至第二预设温度，并采集升温阶段所述微机械陀螺仪的输出信号和所述微机械陀螺仪的温度；
根据所述升温阶段的所有所述微机械陀螺仪的输出信号和所述微机械陀螺仪的温度，生成所述微机械陀螺仪升温阶段的零偏补偿模型。
2.如权利要求1所述的微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法，其特征在于，所述获取微惯导通电后所述微惯导内部的微机械陀螺仪的升温温变率包括：
控制所述微惯导通电第一预设时长，并获取所述微惯导内部的所述微机械陀螺仪在所述第一预设时长内的温度最小值和温度最大值；
获取所述温度最小值和所述温度最大值对应的时间差；
根据所述温度最小值和所述温度最大值之间的温度差和所述时间差，生成所述温变率。
3.如权利要求1所述的微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法，其特征在于，还包括：
获取所述微惯导处于降温工作场景后，所述微惯导内部的微机械陀螺仪的降温温变率；
控制所述微机械陀螺仪的环境温度，按照所述降温温变率从第三预设温度降至第四预设温度，并采集降温阶段所述微机械陀螺仪的输出信号和所述微机械陀螺仪的温度；
根据所述降温阶段的所有所述微机械陀螺仪的输出信号和所述微机械陀螺仪的温度，生成所述微机械陀螺仪降温阶段的零偏补偿模型。
4.如权利要求1至3中任一项所述的微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法，其特征在于，所述零偏补偿模型包括二阶温度模型和一阶温变率模型。
5.如权利要求4所述的微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法，其特征在于，所述微机械陀螺仪升温阶段的零偏补偿模型包括第一多项式模型和第二多项式模型，所述根据所述升温阶段的所有所述微机械陀螺仪的输出信号和所述微机械陀螺仪的温度，生成所述微机械陀螺仪升温阶段的零偏补偿模型包括：
基于第一温度范围内的所述微机械陀螺仪的输出信号和所述微机械陀螺仪的温度，对所述零偏补偿模型的模型系数进行拟合，得到所述第一多项式模型的模型系数；
基于第二温度范围内的所述微机械陀螺仪的输出信号和所述微机械陀螺仪的温度，对所述零偏补偿模型的模型系数进行拟合，得到所述第二多项式模型的模型系数；
其中，所述第一预设温度至第五预设温度为所述第一温度范围，所述第五预设温度至所述第二预设温度为所述第二温度范围，所述第五预设温度高于所述第一预设温度，且低于所述第二预设温度。
6.如权利要求4所述的微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法，其特征在于，所述零偏补偿模型包括：
，
其中，指所述微机械陀螺仪的零偏，所述微机械陀螺仪的零偏基于所述微机械陀螺仪的输出信号确定，指零偏常数项、指零偏一次项系数、指零偏二次项系数、指零偏温变系数、指所述微机械陀螺仪的温度，指时间。
7.如权利要求5所述的微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法，其特征在于，所述对所述零偏补偿模型的模型系数进行拟合包括：
采用多元线性回归方法对所述零偏补偿模型的模型系数进行拟合。
8.如权利要求1至3中任一项所述的微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法，其特征在于，所述控制所述微机械陀螺仪的环境温度按照所述升温温变率从第一预设温度升至第二预设温度包括：
将所述微机械陀螺仪置于温箱，控制所述温箱内温度按照所述升温温变率从所述第一预设温度升至所述第二预设温度。
9.一种微惯导的零偏滞回效应的补偿方法，其特征在于，包括：
微惯导通电后，获取基于如权利要求1至8中任一项所述微惯导的零偏滞回效应补偿模型的构建方法生成的零偏补偿模型；
基于所述零偏补偿模型对微机械陀螺仪的零偏进行补偿。
10.一种微惯导系统，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求9所述的微惯导的零偏滞回效应的补偿方法。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117782001A (zh) * | 2024-02-28 | 2024-03-29 | 爱瑞克(大连)安全技术集团有限公司 | 一种papi助航灯动态角度监测预警方法及系统 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN103344257A (zh) * | 2013-06-28 | 2013-10-09 | 武汉大学 | 一种惯性测量单元的快速温度标定方法 |
| CN106017511A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-10-12 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 | 一种光纤陀螺温度系数测试和补偿方法 |
| CN107870000A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-04-03 | 中国人民解放军63686部队 | 基于多项式拟合技术的提高光纤陀螺零偏稳定性方法 |
| CN110375726A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-10-25 | 北京航天发射技术研究所 | 一种光纤陀螺系统级温度补偿方法、装置和光纤惯导系统 |
| CN111854798A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-10-30 | 北京思卓博瑞科技有限公司 | 一种光纤陀螺仪的温度补偿方法及装置 |
| CN113532481A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-10-22 | 重庆航天新世纪卫星应用技术有限责任公司 | 一种mems惯性导航系统的零偏补偿方法 |
| CN114608573A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-06-10 | 北京航空航天大学 | 一种基于双轴旋转惯导系统的温度误差模型系数快速辨识方法 |
| CN114964309A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-08-30 | 北京海为科技有限公司 | 一种mems惯导系统温度补偿方法 |
| CN115824198A (zh) * | 2022-10-20 | 2023-03-21 | 北京航天自动控制研究所 | 一种光学陀螺冷热启动温度误差补偿模型选择与切换方法 |
-
2023
- 2023-03-28 CN CN202310308989.1A patent/CN116026328A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN103344257A (zh) * | 2013-06-28 | 2013-10-09 | 武汉大学 | 一种惯性测量单元的快速温度标定方法 |
| CN106017511A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-10-12 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 | 一种光纤陀螺温度系数测试和补偿方法 |
| CN107870000A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-04-03 | 中国人民解放军63686部队 | 基于多项式拟合技术的提高光纤陀螺零偏稳定性方法 |
| CN110375726A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-10-25 | 北京航天发射技术研究所 | 一种光纤陀螺系统级温度补偿方法、装置和光纤惯导系统 |
| CN111854798A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-10-30 | 北京思卓博瑞科技有限公司 | 一种光纤陀螺仪的温度补偿方法及装置 |
| CN113532481A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-10-22 | 重庆航天新世纪卫星应用技术有限责任公司 | 一种mems惯性导航系统的零偏补偿方法 |
| CN114608573A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-06-10 | 北京航空航天大学 | 一种基于双轴旋转惯导系统的温度误差模型系数快速辨识方法 |
| CN114964309A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-08-30 | 北京海为科技有限公司 | 一种mems惯导系统温度补偿方法 |
| CN115824198A (zh) * | 2022-10-20 | 2023-03-21 | 北京航天自动控制研究所 | 一种光学陀螺冷热启动温度误差补偿模型选择与切换方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 吴英等: "基于MAA全温滞后模型的MEMS陀螺仪零偏补偿技术", 《压电与声光》, vol. 42, no. 3, pages 409 - 417 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117782001A (zh) * | 2024-02-28 | 2024-03-29 | 爱瑞克(大连)安全技术集团有限公司 | 一种papi助航灯动态角度监测预警方法及系统 |
| CN117782001B (zh) * | 2024-02-28 | 2024-05-07 | 爱瑞克(大连)安全技术集团有限公司 | 一种papi助航灯动态角度监测预警方法及系统 |
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