基于单轴速率转台的角速度传感器标定方法.pdf

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1、52传感器与微系统(TTansduceTandMicrosystemTechnologies)2014年第33卷第l期基于单轴速率转台的角速度传感器标定方法赵新强，晁代宏，宋来亮(北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京100191)摘要：针对传统的标定方法标定成本高且对北向基准的要求严格等问题，提出了一种用单轴速率转台作为标定设备的光纤陀螺捷联航姿系统标定方法。对光纤陀螺组合的误差进行建模，将光纤陀螺捷联航姿系统安装于单轴速率转台上，使光纤陀螺捷联航姿系统的3个陀螺轴向分别朝下进行标定实验，由此标定出3只光纤陀螺的零偏、标度因数和安装失准角共

2、12个误差参数。通过对标定精度进行分析，验证了该方法的可行性，其标定成本低且不需要北向基准，具有一定的工程应用价值。关键词：光纤陀螺；快速标定；单轴速率转台；捷联航姿系统中图分类号：U666．1文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)01-0052-04Calibrationmethodforanglespeedsensorbased0nsingle—axisrateturntableZHAOXin—qiang，CHAODai—hong，SONGLai—liang(SchoolofInstrumentScienceandOpto-el

3、ectronicsEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Amethodforcalibrationoffiberopticalgyroscope(FOG)strapdowninertialnavigationposesystembysingle·axisrateturntableisstudied，aimingatproblemoftraditionalcalibrationmethodhigh—costofcal

4、ibrationandstrictwithnorthreference．Establisherrormodel，fixthesystemonsingle—axisturntabletomakesurethatthethreeaxisesaredowninturn．Thetwelveparametemconsistsofzerosbiasscalefactorandmountingmisalignmentan~esarecalibrated．Throughanalysisoncalibrationprecision，itshowsthatthemet

5、hodisfeasible，thecalibrationcostsislowanditdoesn’tneednorthreference，SOthemethodhascertainengineeringappilicationvalue．Keywords：fiberopticgyroscope(FOG)；fastcalibration；single—axisrateturntable；strapdowninertialnavigationposesystem0引言一定的试验来确定模型系数，进而通过软件算法来消除误光纤陀螺是光纤捷联惯导系统的主要部件

6、，是基于差。标定技术一直是国内外相关行业的研究热点，为Sagnac效应发展起来的一种光电式惯性传感器，作为角速挖掘惯导系统精度潜力，国内外对标定技术进行了大量、深度传感器，它无需机电陀螺所必需的高速转子，在性能方面入的研究工作。惯导系统标定是惯性导航的前提，标定结的优势相当明显，具有高灵敏度、高精度、高可靠性、大动态果的好坏对惯性导航精度会产生直接的影响J。在仪表范围、对加速度和振动不敏感、结构紧凑等优点，是新一代硬件条件不变的情况下，经过误差补偿后的系统精度会有捷联惯导系统的理想传感器，因此，近些年来光纤陀螺广泛显著提高。定期对惯导系统进行标定测

7、试，并修正惯性器应用于惯性导航领域。3只以正交形式安装的光纤陀件测量误差，是提高惯导系统导航精度的有效手段J。螺组合作为惯导系统的主要部件广泛应用于姿态的测量与传统的惯性器件实验室标定方法一般使用双轴或三轴控制领域。位置速率转台，对设备要求高，操作较复杂而且需要精确的为提高惯导系统的使用精度，通常需要对其标定。标北向基准J。定技术就是一种从软件方面来提高惯导系统实际使用精度本文提出一种基于单轴速率转台的光纤陀螺捷联航姿的方法，其本质上也是一种误差补偿技术。所谓误差补偿系统的快速标定方法，很好地解决了传统标定方法的一些技术就是建立惯性器件和惯导系统的

8、误差数学模型，通过问题，且满足一定的标定精度要求。收稿日期：2013-05—15基金项目：国防预研基金资助项目(51309