專利名稱：：一種慣性器件的溫度誤差補償方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種慣性器件的溫度誤差補償方法，可應用于陀螺儀、加速度計等慣性器件的溫度誤差建模與補償，屬于慣性器件測試、標定、誤差補償領域，也是慣性導航、組合導航領域的主要關鍵技術。
背景技術：
：慣性導航系統(tǒng)具有全自主、高隱蔽性、高帶寬、連續(xù)輸出等特點，在國防上具有戰(zhàn)略意義，是航空、航天、航海等領域中最重要的設備之一。慣性器件(陀螺和加速度計)的性能是影響慣性導航系統(tǒng)精度的主要因素，慣性導航系統(tǒng)誤差的80%由器件誤差引起，因此，提高慣性器件的精度是慣性技術發(fā)展過程中最為主要的研究內容。提高慣性器件的精度一般有兩條途徑(1)改變慣性器件的工作原理或改進器件的加工工藝；(2)對慣性器件進行精確誤差建模，通過誤差補償?shù)姆椒▉硖岣咂骷阅?。一般情況下，改進慣性器件加工工藝往往需要付出較大的經濟代價，器件的成本將大大提高；因此，精確的誤差建模與補償對于提高慣性導航系統(tǒng)的精度具有十分重要的意義。溫度誤差是慣性器件的主要誤差之一。一般情況下，由外界溫度變化引起的陀螺漂移和加計零偏將遠遠大于器件的隨機誤差，對于光纖陀螺和MEMS陀螺，將高出幾十倍甚至上百倍。因此，為確保器件的輸出精度，必須對其進行精確的溫度建模與補償。慣性器件的溫度誤差除了跟器件自身的溫度特性相關外，還跟供電電壓的溫度漂移直接相關。當供電電壓變化時，慣性器件的輸出信號會隨之變化，因此，供電電壓的溫度漂移將等效成陀螺漂移和加計零偏。此外，陀螺和加速度計輸出的模擬信號需AD轉換后才能使用，AD轉換電路參考電壓Vref的溫度漂移也將等效成陀螺漂移和加計零偏?？偨Y以上分析可知，陀螺及加速度計的溫度誤差中往往包含三個因素慣性器件自身的溫度誤差、慣性器件供電電壓的溫度漂移引起的輸出誤差、AD采樣電路參考電壓的溫度漂移引入的采樣誤差。因此，慣性器件輸出信號的溫度誤差模型比較復雜，無法用簡單的方法進行建模和補償，目前現(xiàn)有的補償方法均沒有考慮AD采樣電路的因素，因此，建立的模型不能對器件的輸出誤差進行有效的補償。
發(fā)明內容本發(fā)明的技術解決問題是基于慣性器件溫度誤差模型較為復雜這一特點，克服傳統(tǒng)的溫度誤差建模與補償方法的不足，提出了一種溫度誤差建模與補償新方法，該方法通過同時采樣慣性器件輸出電壓及供電電壓來消除電路漂移對器件輸出精度的影響，可大大簡化慣性器件的溫度誤差模型，提高溫度誤差的補償精度。本發(fā)明的技術解決方案是一種慣性器件的溫度誤差補償新方法，其實現(xiàn)步驟及實現(xiàn)原理如下第一步，對慣性器件的輸出電壓及供電電壓V。。同時進行AD采樣。其中，陀螺的輸出電壓及加速度計的輸出電壓廠<^經AD采樣后的數(shù)字量Dg及Da可表示為ω表示角速度，a表示加速度，ki表示陀螺刻度系數(shù)，k3表示加速度計的刻度系數(shù)，對慣性器件供電電壓V。。進行AD采樣，得到的采樣值為Vref為AD采樣電路的參考電壓，k2為AD采樣電路的比例系數(shù)；第二步，將陀螺輸出信號的采樣值Dg、加速度計輸出信號的采樣值Da與供電電壓的采樣值相比，求得陀螺的角速度ω及加速度計的加速度a的計算公式為當外界溫度變化時，慣性器件的供電電壓由V。。變?yōu)閂。。'，AD采樣電路的參考電壓由變?yōu)閁，此時慣性器件的輸出電壓及供電電壓的AD采樣值為將(6)式和(7)式相比得對比式(5)及式⑶得，DgIDvcc=D:[DK:，DjDv。利用與D、的比值計算得到的ω值不隨V。。及Vref變化；利用Da與^^的比值計算得到的a值不隨V。。及Vref變化。第三步，根據(jù)第二步計算得到的角速度ω及加速度a中包含慣性器件自身溫度誤差Δω(T)、Aa(T)，建立溫度誤差Δω(T)及Aa(T)與溫度T之間的模型如式(9)所示，并用該模型對陀螺及加速度計的輸出信號進行溫度誤差補償上式(9)中，T為溫度，ΔT為溫度梯度，a，b，c，d分別為陀螺溫度誤差模型參數(shù)；a'，b'，c'，d'分別為加速度計溫度誤差模型參數(shù)；第四步，利用第三步所建的溫度誤差模型，對完成電路漂移補償后的慣性器件的輸出信號進行溫度誤差補償。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于(1)傳統(tǒng)的誤差補償方法需要分別建立慣性器件、供電電源模塊、參考電壓芯片的溫度漂移模型，通過多級補償?shù)姆绞窖a償慣性器件的溫度相關誤差；一般情況下，慣性器件、供電電源模塊、參考電壓芯片所處的溫度場不同，單一溫度傳感器的輸出很難準確地反映三個不同地點的溫度變化，因此，所建立的溫度模型往往存在一定的偏差，誤差補償效果很難得到保證。(2)相比傳統(tǒng)的溫度誤差補償方法，本發(fā)明對器件輸出信號及供電信號同時進行AD采樣，將兩者采樣值相比來消除供電模塊及參考電壓芯片溫漂對器件輸出精度的影響；溫度補償只需要建立慣性器件的單一誤差模型即可，簡化了誤差補償模型，有效地提高了溫度誤差補償精度。圖1為本發(fā)明實施例中陀螺、供電電壓、參考電壓的溫度漂移曲線；圖2為本發(fā)明實施例中一次上電升降溫過程中陀螺的角速度輸出曲線；圖3為本發(fā)明所述的溫度補償新方法的實現(xiàn)步驟；圖4為本發(fā)明實施例中補償電路溫度漂移后陀螺的輸出曲線；圖5為本發(fā)明實施例中完成溫度補償后陀螺的輸出曲線；圖6為本發(fā)明實施例中補償電路溫度漂移后加速度計的輸出曲線；圖7為本發(fā)明實施例中完成溫度補償后加速度計的輸出曲線。具體實施例方式下面結合實施例進一步闡述本發(fā)明的實施過程和效果。實施例1下面以AD公司的ADIS16130型MEMS陀螺的溫度誤差補償為例來闡述本發(fā)明的具體實施過程。ADIS16130型MEMS陀螺在常溫下的輸出精度大約為30°/h，其輸出角速度將隨外界溫度產生較大的漂移，外界溫度每變化rc，產生的漂移大約為125°/h；該陀螺需要選用電源模塊供電，電源模塊每產生Imv的溫度漂移，陀螺輸出信號變化180°/h。此外，該陀螺的模擬信號需AD轉換后才能進入計算機使用，AD轉換電路參考電壓芯片的輸出電壓Vref每變化lmv，將產生360°/h的陀螺漂移。因此，為了確保該陀螺的使用精度，必須對其進行精確的溫度補償，使得經溫度補償后陀螺的輸出精度控制在30°/h左右。圖1為外界溫度從0°C變化至50°C時，陀螺輸出信號、陀螺供電電壓、AD轉換電路參考電壓的溫度漂移曲線；由曲線可知，當外界溫度從0°c變化至50°C時，供電電壓和參考電壓的溫度漂移大約為lmv，陀螺輸出角速度的溫度漂移大約為0.3°/s，即1800°/h。圖2為ADIS16130型MEMS陀螺一次上電升降溫過程中的角速度輸出曲線(其中陀螺輸出角速度經AD采樣得到)。由圖2可知，器件的溫度模型中存在較大的非線性誤差，當外界溫度由升溫變?yōu)榻禍貢r，陀螺輸出角速度表現(xiàn)出明顯的滯環(huán)誤差，因此，常規(guī)的多項式擬合的方法無法對器件進行溫度建模和補償。如圖3所示，本發(fā)明的陀螺溫度誤差補償方法具體實現(xiàn)過程如下第一步，對陀螺的輸出電壓及供電電壓V。。同時進行AD采樣。其中，陀螺的理想輸出模型可表示為V^t=^Vcc+ψ0ω(1)式(1)中，ω表示角速度，Ic1表示陀螺刻度系數(shù)。AD采樣電路原理可表示為D=^Xk2(2)Vref上式(2)中，D表示AD采樣電路輸出的數(shù)字量，V,采樣電路的參考電壓，k2為AD采樣電路的比例系數(shù)。由式(1)及式(2)可知，理想的陀螺輸出信號經AD采樣后的數(shù)字量可表示為^Kc+kIvCC^1Vr^-2k2={-+kxm)k2^-(3)SVref2Vref對陀螺供電電壓V。。進行AD采樣，得到的采樣值可表示為Dv=^-Xk2(4)^Kef第二步，將陀螺輸出信號的采樣值Dg與供電電壓采樣值相比，可以求得陀螺的角速度信號，其計算公式為Ds1~f-=-+kxO(5)DVCC2當外界溫度變化時，陀螺供電電壓由V。。變?yōu)閂。。'，AD采樣電路的參考電壓由Vref變?yōu)閃；此時，陀螺輸出信號及供電電壓的AD采樣值可表示為7=(去+、慫)、·^^ref(6)2η‘-Ycc_K將式(6)與式(7)相比可得=—+(7)η(8)KcDv。因此，利用Dg與認的比值計算CC^CC對比式(5)及式⑶可知，Dg/Dkc=D得到的ω值不隨V。。及Vref變化，該方法即可消除供電電壓及AD轉換電路參考電壓的溫度漂移對器件輸出精度的影響。第三步，根據(jù)第二步計算得到的角速度ω中包含陀螺自身的溫度誤差Δω(Τ)，建立溫度誤差Δω(T)與溫度T之間的模型如式(9)所示，并用該模型對陀螺的輸出信號進行溫度誤差補償Δω(T)=aT2+bT+cΔT+d(9)上式(9)中，T為溫度，ΔT為溫度梯度，a，b，c，d分別為溫度誤差模型參數(shù)；可以通過最小二乘擬合的方法得到，具體計算公式為=.2.·.X.(10)a'T12Τ]ΔΙ；1bητ2AT21C‘；d_T2nTn1Αω2(Τ)χΑωη(Τ)_上式(10)中，TiG=1，2…η)表示第i時刻溫度的采樣值，ΔΤ^=1，2…η)表示第i時刻溫度梯度的采樣值，ΔCoi(T)(i=1，2…η)表示第i時刻陀螺溫度誤差計算值，可由式(8)計算得到，η表示采樣點的個數(shù)。第四步，利用第三步所建的溫度誤差模型，對完成電路漂移補償后的陀螺輸出信號進行溫度誤差補償。補償前后的陀螺角速度曲線分別如圖4及圖5所示。如圖4所示，利用本發(fā)明所述方法補償供電電壓及參考電壓芯片的溫度漂移誤差后，一次上電升降溫過程中陀螺的輸出曲線有較好的線性度且在升降溫時不存在滯環(huán)誤差。對比圖2，可明顯地看出電路漂移的補償效果。圖5為完成誤差補償后的陀螺的輸出曲線，由圖示曲線可知，當外界溫度從0°C變化到50°C時，陀螺輸出角速度的溫度誤差已完全得到了補償，補償后的輸出精度大約為30°/h，達到了預期的補償效果。實施例2下面以瑞士colibrys公司MS8002加速度計的溫度誤差補償為例來闡述本發(fā)明的具體實施過程。MS8002型MEMS加速度計在常溫下的輸出精度大約為0.05mg，其輸出零偏將隨外界溫度產生較大的變化，外界溫度每變化l°c，產生的零偏大約為0.25mg；加速度計需8Imv的溫度漂移，加速度計的輸出信號將變化0.5mg。此外，該加速度計的模擬信號需AD轉換后才能進入計算機使用，AD轉換電路參考電壓芯片的輸出電壓每變化lmv，采樣結果中將引入Img的加速度計零偏。因此，為了確保該加速度計的使用精度，必須對其進行精確的溫度補償，使得經溫度補償后加速度計的輸出精度控制在0.05mg左右。參考實施例1中對MEMS陀螺溫度誤差補償?shù)姆椒ǎ梢缘玫組EMS加速度計溫度誤差補償方法的具體實現(xiàn)過程如下第一步，對加速度計的輸出電壓及供電電壓V。。同時進行AD采樣。其中，加速度計的理想輸出模型可表示為剛C=▲‘+￥>⑴式(1)中，a表示加速度，k3表示加速度計的刻度系數(shù)。AD采樣電路原理可表示為D=^xk2(2)Vref上式(2)中，D表示AD采樣電路輸出的數(shù)字量，V,efSAD采樣電路的參考電壓，k2為AD采樣電路的比例系數(shù)。由式(1)及式(2)可知，理想的加速度計輸出信號經AD采樣后的數(shù)字量可表示為^oq1\yCC^^yccaιγD2-k{l+ka)kIc^(3)Kef2…Vref對加速度計供電電壓V。。進行AD采樣，得到的采樣值可表示為VDycx=TT-Xk2⑷Vref第二步，將加速度計輸出信號的采樣值Da與供電電壓采樣值相比，可以求得加速度計輸出的加速度信號，其計算公式為Da1,=-+Μ(5)uVcc2當外界溫度變化時，加速度計的供電電壓由V。。變?yōu)閂。。'，AD采樣電路的參考電壓由變?yōu)閁；此時，加速度計輸出信號及供電電壓的AD采樣值可表示為,1V‘Da二+(6)2Kef,V‘Dv(7)將式(6)與式(J)相比可得9α眾3+1I2IlK219Oo___(8)ZY。因此，利用Da與/^的比值計算^ccVCc對比式(5)及式⑶可知，Da//^=得到的a值不隨V。。及變化，該方法即可消除供電電壓及AD轉換電路參考電壓的溫度漂移對加速度計輸出精度的影響。第三步，根據(jù)第二步計算得到的加速度a中包含加速度計自身的溫度誤差Aa(T),建立溫度誤差Aa(T)與溫度T之間的模型如式(9)所示，并用該模型對加速度計的輸出信號進行溫度誤差補償Aa(T)=a'T2+b'T+c'ΔΤ+d'(9)上式(9)中，T為溫度，ΔΤ為溫度梯度，a'，b'，C'，d'分別為加速度計溫度誤差模型參數(shù)，可以通過最小二乘擬合的方法得到，具體計算公式為'1AT,1VT22T2ΔΓ21c'；；·Λ2TnΔΓ1'Aa^(T)'Aa2(T)χι(10)上式(10)中，TiG=1，2…η)表示第i時刻溫度的采樣值，ΔΤ^=1，2…η)表示第i時刻溫度梯度的采樣值，Aai(T)(i=1，2…η)表示第i時刻加速度計溫度誤差計算值，可由式(8)計算得到，η表示采樣點的個數(shù)。第四步，利用第三步所建的溫度誤差模型，對完成電路漂移補償后的加速度計輸出信號進行溫度誤差補償。補償前后的加速度計的零偏誤差曲線分別如圖6及圖7所示。如圖6所示，利用本發(fā)明所述方法補償供電電壓及參考電壓芯片的溫度漂移誤差后，一次上電升降溫過程中加速度計的輸出曲線有較好的線性度且在升降溫時不存在滯環(huán)誤差。圖7為完成誤差補償后的加速度計的輸出曲線，由圖示曲線可知，當外界溫度從0°C變化到50°C時，加速度的溫度誤差已完全得到了補償，補償后的輸出精度大約為0.05mg，達到了預期的補償效果?？傊?，本發(fā)明對器件輸出信號及供電電壓同時進行AD采樣，利用兩者的采樣值進行陀螺的角速率信息(或加速度計的加速度信息)解算，該方法可消除器件供電電壓及AD轉換電路參考電壓的溫度漂移對器件輸出精度的影響，可大大簡化器件的溫度誤差模型，提高溫度誤差的補償精度。本發(fā)明說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業(yè)技術人員公知的現(xiàn)有技術。最后所應說明的是以上實施實例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術方案，所有的不脫離本發(fā)明的精神和范圍的修改或局部替換，均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。10權利要求一種慣性器件的溫度誤差補償方法，特征在于其實現(xiàn)步驟如下第一步，對慣性器件的輸出電壓及供電電壓Vcc同時進行AD采樣。其中，陀螺的輸出電壓及加速度計的輸出電壓經AD采樣后的數(shù)字量Dg及Da可表示為<mrow><mfencedopen='{'close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mi>D</mi><mi>g</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msub><mi>V</mi><mi>cc</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>k</mi><mn>1</mn></msub><msub><mi>V</mi><mi>cc</mi></msub><mi>ω</mi></mrow><msub><mi>V</mi><mi>ref</mi></msub></mfrac><msub><mi>k</mi><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><mo>+</mo><msub><mi>k</mi><mn>1</mn></msub><mi>ω</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>k</mi><mn>2</mn></msub><mfrac><msub><mi>V</mi><mi>cc</mi></msub><msub><mi>V</mi><mi>ref</mi></msub></mfrac></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>D</mi><mi>a</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msub><mi>V</mi><mi>cc</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>k</mi><mn>3</mn></msub><msub><mi>V</mi><mi>cc</mi></msub><mi>a</mi></mrow><msub><mi>V</mi><mi>ref</mi></msub></mfrac><msub><mi>k</mi><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><mo>+</mo><msub><mi>k</mi><mn>3</mn></msub><mi>a</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>k</mi><mn>2</mn></msub><mfrac><msub><mi>V</mi><mi>cc</mi></msub><msub><mi>V</mi><mi>ref</mi></msub></mfrac></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>ω表示角速度，a表示加速度，k1表示陀螺刻度系數(shù)，k3表示加速度計的刻度系數(shù)；對慣性器件供電電壓Vcc進行AD采樣，得到的采樣值為<mrow><msub><mi>D</mi><msub><mi>V</mi><mi>cc</mi></msub></msub><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>V</mi><mi>cc</mi></msub><msub><mi>V</mi><mi>ref</mi></msub></mfrac><mo>×</mo><msub><mi>k</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>4</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>Vref為AD采樣電路的參考電壓，k2為AD采樣電路的比例系數(shù)。第二步，將陀螺輸出信號的采樣值Dg、加速度計輸出信號的采樣值Da與供電電壓的采樣值相比，求得陀螺的角速度ω及加速度計的加速度a的計算公式為<mrow><mfencedopen='{'close=''><mtable><mtr><mtd><mfrac><msub><mi>D</mi><mi>g</mi></msub><msub><mi>D</mi><msub><mi>V</mi><mi>cc</mi></msub></msub></mfrac><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><mo>+</mo><msub><mi>k</mi><mn>1</mn></msub><mi>ω</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mfrac><msub><mi>D</mi><mi>a</mi></msub><msub><mi>D</mi><msub><mi>V</mi><mi>cc</mi></msub></msub></mfrac><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><mo>+</mo><msub><mi>k</mi><mn>3</mn></msub><mi>a</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>5</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>當外界溫度變化時，慣性器件的供電電壓由Vcc變?yōu)閂cc′，AD采樣電路的參考電壓由Vref變?yōu)閂ref′，此時慣性器件的輸出電壓及供電電壓的AD采樣值為<mrow><mfencedopen='{'close=''><mtable><mtr><mtd><msup><msub><mi>D</mi><mi>g</mi></msub><mo>′</mo></msup><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><mo>+</mo><msub><mi>k</mi><mn>1</mn></msub><mi>ω</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>k</mi><mn>2</mn></msub><mfrac><msup><msub><mi>V</mi><mi>cc</mi></msub><mo>′</mo></msup><msup><msub><mi>V</mi><mi>ref</mi></msub><mo>′</mo></msup></mfrac></mtd></mtr><mtr><mtd><msup><msub><mi>D</mi><mi>a</mi></msub><mo>′</mo></msup><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><mo>+</mo><msub><mi>k</mi><mn>3</mn></msub><mi>a</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>k</mi><mn>2</mn></msub><mfrac><msup><msub><mi>V</mi><mi>cc</mi></msub><mo>′</mo></msup><msup><msub><mi>V</mi><mi>ref</mi></msub><mo>′</mo></msup></mfrac></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>6</mn><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msup><msub><mi>D</mi><msub><mi>V</mi><mi>cc</mi></msub></msub><mo>′</mo></msup><mo>=</mo><mfrac><msup><msub><mi>V</mi><mi>cc</mi></msub><mo>′</mo></msup><msup><msub><mi>V</mi><mi>ref</mi></msub><mo>′</mo></msup></mfrac><msub><mi>k</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>7</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>將(6)式和(7)式相比得<mrow><mfencedopen='{'close=''><mtable><mtr><mtd><mfrac><msup><msub><mi>D</mi><mi>g</mi></msub><mo>′</mo></msup><msup><msub><mi>D</mi><msub><mi>V</mi><mi>cc</mi></msub></msub><mo>′</mo></msup></mfrac><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><mo>+</mo><msub><mi>k</mi><mn>1</mn></msub><mi>ω</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mfrac><msup><msub><mi>D</mi><mi>a</mi></msub><mo>′</mo></msup><msup><msub><mi>D</mi><msub><mi>V</mi><mi>cc</mi></msub></msub><mo>′</mo></msup></mfrac><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><mo>+</mo><msub><mi>k</mi><mn>3</mn></msub><mi>a</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>8</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>對比式(5)及式(8)得，利用Dg與的比值計算得到的ω值不隨Vcc及Vref變化；利用Da與的比值計算得到的a值不隨Vcc及Vref變化。第三步，根據(jù)第二步計算得到的角速度ω及加速度a中包含慣性器件自身的溫度誤差Δω(T)、Δa(T)，建立溫度誤差Δω(T)及Δa(T)與溫度T之間的模型如式(9)所示，并用該模型對陀螺及加速度計的輸出信號進行溫度誤差補償<mrow><mfencedopen='{'close=''><mtable><mtr><mtd><mi>Δω</mi><mrow><mo>(</mo><mi>T</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msup><mi>aT</mi><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><mi>bT</mi><mo>+</mo><mi>cΔT</mi><mo>+</mo><mi>d</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>Δa</mi><mrow><mo>(</mo><mi>T</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msup><mi>a</mi><mo>′</mo></msup><msup><mi>T</mi><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mi>b</mi><mo>′</mo></msup><mi>T</mi><mo>+</mo><msup><mi>c</mi><mo>′</mo></msup><mi>ΔT</mi><mo>+</mo><msup><mi>d</mi><mo>′</mo></msup></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>9</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>上式(9)中，T為溫度，ΔT為溫度梯度，a，b，c，d分別為陀螺溫度誤差模型參數(shù)；a′，b′，c′，d′分別為加速度計溫度誤差模型參數(shù)；第四步，利用第三步所建的溫度誤差模型，對完成電路漂移補償后的慣性器件的輸出信號進行溫度誤差補償。FSA00000198368200011.tif,FSA00000198368200012.tif,FSA00000198368200014.tif,FSA00000198368200016.tif,FSA00000198368200024.tif,FSA00000198368200025.tif,FSA00000198368200026.tif全文摘要一種慣性器件的溫度誤差補償新方法，是指對慣性器件輸出電壓及供電電壓同時進行AD采樣，利用兩者采樣值的比值進行陀螺的角速率信息(或加速度計的加速度信息)解算；再建立角速率信息(或加速度信息)的溫度誤差模型并進行補償。該方法可消除慣性器件供電電壓及AD轉換電路參考電壓的溫度漂移對器件輸出精度的影響，可大大簡化慣性器件的溫度誤差模型，提高器件的溫度誤差補償精度。文檔編號G01C25/00GK101915588SQ20101023128公開日2010年12月15日申請日期2010年7月14日優(yōu)先權日2010年7月14日發(fā)明者張仲毅,徐燁烽,李魁,楊國梁申請人:北京航空航天大學