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    188宝金博页面版: MEMS惯导系统的误差自修正技术研究

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    内容提示： 第４２卷第１期２０１７年１月测绘科学Ｓｃｉｅｎｃｅ。铮妗。樱酰颍觯澹椋睿纭 ａｎｄ。停幔穑穑椋睿纾郑铮欤矗玻危铮保剩幔睿玻埃保纷髡呒蚪：孙伟（ １９８４ —），男，黑 龙江萝北人，教授，博士生导师，主要研究方向为惯性技术及应用。Ｅ － ｍａｉｌ ： ｓｕｎｗｅｉ － ３７７５２３５＠１６３．ｃｏｍ收稿日期： ２０１５ － ０８－ ０７基金 项 目：国 家 自 然 科 学 基 金 项 目（ ４１３０４０３２ ）；高等学校博士学科点专项科研基金（新教师类）项目（ ２０１３２１２１１２０００５ ）；第８批中国博士后科学基金特别资助项目（ ２０１５Ｔ８０２６５ ）；辽宁省高等学校杰出青年学者成长计划项目（ ＬＪＱ２０１５０４４ ）；辽宁省自然科学基金项目；对地观测技术国家测绘地理信息局重点实验室开放基金资助项目（ Ｋ２０１４０１ ）；江西省数字国土重点实验室开放研究基金资助项目（ ＤＬＬＪ２０１５０１ ）；地球空间环境与大地测量188宝金博页面版部重点实验室开放基金项目（ １４ － ０１ － ０５ ）ＭＥＭＳ惯导系统的误差自修正技术研究孙 　 伟，丁 　 伟，徐...

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    第４２卷第１期２０１７年１月测绘科学Ｓｃｉｅｎｃｅ。铮妗。樱酰颍觯澹椋睿纭 ａｎｄ。停幔穑穑椋睿纾郑铮欤矗玻危铮保剩幔睿玻埃保纷髡呒蚪：孙伟（ １９８４ —），男，黑 龙江萝北人，教授，博士生导师，主要研究方向为惯性技术及应用。Ｅ － ｍａｉｌ ： ｓｕｎｗｅｉ － ３７７５２３５＠１６３．ｃｏｍ收稿日期： ２０１５ － ０８－ ０７基金 项 目：国 家 自 然 科 学 基 金 项 目（ ４１３０４０３２ ）；高等学校博士学科点专项科研基金（新教师类）项目（ ２０１３２１２１１２０００５ ）；第８批中国博士后科学基金特别资助项目（ ２０１５Ｔ８０２６５ ）；辽宁省高等学校杰出青年学者成长计划项目（ ＬＪＱ２０１５０４４ ）；辽宁省自然科学基金项目；对地观测技术国家测绘地理信息局重点实验室开放基金资助项目（ Ｋ２０１４０１ ）；江西省数字国土重点实验室开放研究基金资助项目（ ＤＬＬＪ２０１５０１ ）；地球空间环境与大地测量188宝金博页面版部重点实验室开放基金项目（ １４ － ０１ － ０５ ）ＭＥＭＳ惯导系统的误差自修正技术研究孙 　 伟，丁 　 伟，徐爱功，闫慧芳，李瑞豹（辽宁工程技术大学 测绘与地理科学学院，辽宁 阜新 。保玻常埃埃 ）摘 　 要：针对当前 ＭＥＭＳ 惯性器件漂移误差大的问题，提出一种无需外界信息辅助的误差自补偿方案。通过引入旋转调制技术实现器件偏差的对称平均，通过理论推导分析惯性器件标度因数误差和安装误差对于误差旋转调制技术的影响。利用高精度惯性测试转台搭建误差旋转实验平台并进行误差自修正方法的实际性能验证。实验结果有效地验证了 ＩＭＵ 旋转调制技术对于改善系统测姿定位精度的可行性，在现有 ＭＥＭＳ 器件精度基础上实现更高精度导航成为可能。关键词： ＭＥＭＳ ；惯性导航；旋转调制；误差自修正【中图分类号】 Ｐ２２７．２　　　　 【文献标志码】 Ａ　　　　 【文章编号】 １００９ － ２３０７ （ ２０１７ ） ０１ － ０１１９ － ０５ＤＯＩ ： １０．１６２５１ ／ ｊ．ｃｎｋｉ．１００９ － ２３０７．２０１７．０１．０２２Ｒｅｓｅａｒｃｈ。铮睢。簦瑁濉。澹颍颍铮颉。螅澹欤 － ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ。铮妗。停牛停印。椋睿澹颍簦椋幔臁。睿幔觯椋纾幔簦椋铮睢。螅螅簦澹恚粒猓螅簦颍幔悖 ： Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　 ｔｏ。簦瑁濉。悖酰颍颍澹睿簟。停牛停印。椋睿澹颍簦椋幔臁。洌澹觯椋悖澹 ’ ｌａｒｇｅ。洌颍椋妫簟。澹颍颍铮 ， ｔｈｅ。澹颍颍铮颉。螅澹欤 － ｃｏｍｐｅｎｓａ －ｔｉｏｎ。恚澹簦瑁铮洹。鳎椋簦瑁铮酰簟。幔睿 ｏｔｈｅｒ。螅酰纾纾澹螅簦椋铮睿蟆。鳎幔蟆。穑颍铮穑铮螅澹洹。椋睢。簦瑁椋蟆。穑幔穑澹颍裕瑁濉。颍铮簦幔簦椋睿纭。恚铮洌酰欤幔簦椋铮睢。簦澹悖瑁睿铮欤铮纾鳎幔蟆。酰螅澹洹。簦铩。幔觯澹颍幔纾濉。簦瑁濉。洌澹觯椋悖濉。猓椋幔螅裕瑁濉。澹颍颍铮颉。悖瑁幔颍幔悖簦澹颍椋螅簦椋悖蟆。铮妗。螅悖幔欤濉。妫幔悖簦铮颉。幔睿洹。椋睿螅簦幔欤欤幔簦椋铮睢。鳎澹颍濉。幔睿 －ｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ。穑颍幔悖簦椋悖幔臁。穑澹颍妫铮颍恚幔睿悖濉。铮妗。澹颍颍铮颉。螅澹欤 － ｃｏｒｒｅｃｔ。恚澹簦瑁铮洹。鳎幔蟆。觯澹颍椋妫椋澹洹。铮睢。瑁椋纾琛。穑颍澹悖椋螅椋铮睢。簦澹螅簟。簦酰颍睿簦 －ｂｌｅ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ。颍澹螅酰欤簦蟆。螅瑁铮鳌。澹妫妫澹悖簦椋觯澹睿澹螅蟆。铮妗。澹颍颍铮颉。颍铮簦幔簦椋睿纭 ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ。簦铩。椋恚穑颍铮觯濉。簦瑁濉。睿幔觯椋纾幔簦椋铮睢。穑颍澹悖 －ｓｉｏｎ。铮妗。停牛停印。椋睿澹颍簦椋幔臁。螅螅簦澹恚裕瑁椋蟆。颍澹螅澹幔颍悖琛。悖幔睢。穑颍铮觯椋洌濉。簦瑁澹铮颍 ｓｔｕｄｙ　 ａｎｄ。澹睿纾椋睿澹澹颍椋睿纭。幔穑穑欤椋悖幔簦椋铮睢。颍澹妫澹颍澹睿悖澹妫铮颉。椋睿洌澹穑澹睿洌澹睿簟。鳎铮颍搿。铮妗。停牛停印。椋睿澹颍簦椋幔臁。睿幔觯椋纾幔簦椋铮睢。螅螅簦澹恚耍澹鳎铮颍洌 ： ＭＥＭＳ ； ｉｎｅｒｔｉａｌ。睿幔觯椋纾幔簦椋铮 ； ｒｏｔａｒｙ　 ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ； ｅｒｒｏｒ。螅澹欤 － ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎＳＵＮ 　 Ｗｅｉ ， ＤＩＮＧ 　 Ｗｅｉ ， ＸＵ 　 Ａｉｇｏｎｇ ， ＹＡＮ 　 Ｈｕｉｆａｎｇ ， ＬＩ 　 Ｒｕｉｂａｏ （ Ｓｃｈｏｏｌ。铮妗。牵澹铮恚幔簦椋悖 ， ＬｉａｏｎｉｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌ。眨睿椋觯澹颍螅椋簦 ， Ｆｕｘｉｎ ， Ｌｉａｏｎｉｎｇ　 １２３０００ ， Ｃｈｉｎａ ）０　 引言ＭＥＭＳ惯导系统具有体积小、重量轻、耗能低等优势，在军事、民航、汽车、测绘等领域得到推广 ［１ － ５ ］ 。综合考虑 ＭＥＭＳ技术具有的战略重要性，国外对精度优于１° ／ ｈ的 ＭＥＭＳ陀螺仪对中国实行严格的出口限制。虽然我国有众多研究机构、大学等先后开展 ＭＥＭＳ设备研发，并已有相应产品，但目前可应用的 ＭＥＭＳ惯性器件普遍存在漂移大的弊端，成为影响系统独立自主工作的主要原因，是今后相当长的一段时间内丞待解决的技术问题 ［６ － １１ ］ 。目前，通过改善加工工艺来提高ＭＥＭＳ惯性器件的性能在短时间内仍无法实现。为实现 ＭＥＭＳ惯导系统的独立自主工作，本文拟通过引入误差调制技术平均 ＭＥＭＳ惯性器件误差并利用实验结果验证误差调制技术研究方向的可行性。１　 采用机械转动的误差修正机理基于小波降噪技术可以实现对惯性器件高频随机扰动信息的有效滤除，但陀螺漂移和加速度计零偏依旧是影响导航解算精度的主要因素。采

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