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《一种惯性测量组合现场快速标定方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、基于椭球拟合的微惯性测量组合现场快速标定摘要：在静态随意放置情况下，微惯性测量组合中三个轴向正交配置的惯性器件所敏感矢量和为固定矢量。依据上述客观事实，提出了一种微惯性测量组合现场快速标定方法。在建立并优化微惯性测量组合标定模型基础上，通过基于椭球约束的最小二乘法拟合得到全部待标定参数，从而实现微惯性测量组合现场高精度标定，最后合理编排了微惯性测量组合现场快速标定方案。试验结果表明，该方法具有操作方便、省时、精度高，不依赖精密仪器提供方向基准和水平基准等特点，特别适用于短时间高精度微惯性测量系统，可显
2、著提高微惯性测量系统的实际使用精度。关键词：惯性测量组合，现场标定，椭球拟合，零偏，标度因数中图分类号：TP391文献标示码：AEEACC:2575,7630Abstract—Randomlyplacedinthestaticcase,thevectorsum,thattheinertialdevicesconfiguredorthogonallyinthreeanisescansense,isafixedvectorinthemicroinertialmeasurementunit.Accordin
3、gtotheaboveobjectivefacts,afieldfastcalibrationmethodofmicroinertialmeasurementunitwasproposed.Onthebaseoftheestablishmentandoptimizationofthemicroinertialmeasurementunitcalibrationmodel,allparameterstobecalibratedcanbeobtainedbytheleastsquaresbasedonth
4、eellipsoidconstrainsotoachievefieldhigh-precisioncalibrationofmicroinertialmeasurementunit.Andfinally,afiledfastcalibrationprogramofmicroinertialmeasurementunitwasreasonablescheduled.Theexperimentresultsshowthatthemethodhassuchcharacteristicsaseasily-op
5、eration,time-saving,highprecision,andnotdependingonthebaselinedirectionanddatumofferedbyprecisioninstruments.Especially,itfitsforshort-termhigh-precisioninertialmeasurementsystems,andcansignificantlyincreasetheactualprecisionofmicroinertialmeasurementsy
6、stem.Keywords—IMU,fieldcalibration,ellipsoidfitting,zerobias,scalefactor1引言相关试验表明，随着时间推移和环境变化，微惯性测量组合中惯性器件的安装误差不会变化，但是惯性器件自身的性能参数会发生变化。其中惯性器件的零偏漂移表现尤为明显，每次上电工作时都会有所不同，并且随着时间的推移变化会不断加剧。众所周知，加速度计和陀螺仪的零偏对导航和定位的误差影响分别按时间的二次和三次方增长。由此可见，微惯性测量组合试验室准确标定参数如果应用于后
7、期的实际测试当中，会产生较大误差，降低微惯性测量组合的测试精度。因此微惯性测量组合，特别是应用于火箭弹、炮弹等常规武器装备的微惯性测量组合，需要在短期内具有较高的精度，急需一种能够在微惯性测量组合使用前现场快速准确标定的方法。目前，传统的微惯性测量组合标定方法往往需要精密试验设备提供方向基准和位置基准。离开这些精密实验设备就直接导致微惯性测量组合在实际使用前很难有条件进行现场准确标定，只能进行现场简易标定。而简易标定往往由于缺乏方向和位置基准，以加速度计零偏标定为例，仅仅是寻找两个完全对称位置对于系统
8、的使用者来说就难以做到。总而言之，现有的微惯性测量组合标定方法依赖实验室设备，操作复杂，费时，精度低，难以满足微惯性导航系统实际应用的需求。针对上述问题，本文提出了一种不依赖精密仪器提供方向基准和水平基准，简易可行的微惯性测量组合现场快速标定方法。2微惯性测量组合现场快速标定原理2.1静态输出特性微惯性测量组合中加速度计和微陀螺仪标定原理和方法类似，本文以其中加速度计标定为例进行说明，以下不再累述。一般认为，单轴加速度输出模型为：，其中表示轴加速度计输出
