简介:摘 要 MEMS陀螺仪作为低成本惯性测量单元在载体姿态监测与导航控制中有着广泛应用。根据三轴光纤陀螺仪标定的数学模型,设计了三轴 MEMS陀螺仪标定的数学模型及标定实验;介绍了数学模型中陀螺仪标度因数、安装误差系数以及固定常值漂移的计算与处理方法。理论分析与实验结果表明:该标定方法原理简单、易于实现,且标定结果精度高,标定后的解算矩阵可为后续姿态解算和导航控制提供较为准确的量测数据。
简介:为了减小MEMS陀螺仪的正交误差,进一步提高陀螺精度,在Simulink环境中对陀螺结构和测控系统进行了建模和仿真。首先在理想状态的陀螺结构模型基础上建立了包含机械热噪声、模态间耦合等非理想因素的结构模型,并给出了陀螺结构的相关设计参数。其次在陀螺结构模型上以自激振荡和AGC控制技术为基础设计了驱动回路,该回路可在短时间内将驱动幅度稳定在10μm,且驱动频率为4048Hz(驱动模态的谐振频率)。然后分析了模态间耦合信号的作用方式并建立了正交校正和检测闭环力反馈回路,仿真结果显示,在全闭环状态下检测模态所受耦合力的幅度比未校正状态下降了5个数量级,等效输入角速度也从205(°)/s下降到了6.58(°)/h。最后对陀螺模型进行了整体测试,得到其标度因数和阈值分别为21.76mV/(°)/s和0.002(°)/s。
简介:为了对微小型飞行器上的MIMU(微惯性测量单元)的随机漂移进行补偿,在比较了Mallat算法与átrous算法之后,基于小波变换与多尺度分析方法,提出了多尺度时间序列建模方法,它充分利用了átrous算法的快速性与时间平移不变性,将MEMS陀螺仪随机漂移进行多尺度分解。对各尺度上分解得到的信号进行重建,并对重建得到的各个信号进行时间序列建模。将各尺度时间序列模型的预测输出的和作为陀螺仪的随机噪声估计,对陀螺仪的随机漂移进行补偿。最后的实际数据建模表明该建模方法运算量小、建模速度快、精度高、模型适用性强,有很强的实际应用价值。
简介:由于液浮陀螺仪常规测试方法偏重于正常陀螺性能参数的测试以及试验条件脱离实际使用状态,常使存在缺陷的陀螺无法准确筛选出来。为了弥补液浮陀螺仪常规测试方法不足,提高陀螺仪的检测可靠性,在常规试验的基础上增加了浮子迟滞试验。对浮子迟滞试验检测技术从试验机理和技术实现上进行了较为详细的分析和研究。在力矩反馈测试系统反馈放大器的输入端施加高精度三角波信号,在陀螺仪浮子沿输出轴在选定的角度范围内周期性缓慢匀速摆动过程中完成了陀螺力矩、阻尼力矩、角弹性力矩、常值干扰力矩及摩擦型干扰力矩的检测。利用浮子迟滞试验技术在液浮陀螺仪多余物检测以及最佳工作温度优选方面取得了很好的实用效果,是提高陀螺仪性能检测可靠性和故障定位准确性的一种关键检测技术。
简介:摘 要:导弹陀螺仪作为精确制导和飞行导航系统中的关键传感器,其测量精度直接影响导弹的命中精度和飞行稳定性。然而,陀螺仪在实际应用中会受到多种系统误差和随机误差的影响。为了提升陀螺仪的测量精度,确保导弹的高精度命中,本文综述了基于智能算法的陀螺仪误差修正补偿技术。文章首先介绍了陀螺仪在导弹系统中的作用和误差源,随后详细探讨了误差处理技术的发展历程,包括时间序列分析、卡尔曼滤波及其变体、极限学习机、遗传算法、支持向量机和人工神经网络等方法。特别地,本文分析了随机森林算法在处理陀螺仪误差中的潜在应用和优势。最后,文章总结了当前技术的挑战,并对未来的发展趋势进行了展望。研究表明,智能算法在陀螺仪误差的时间序列预测和修正方面展现出巨大潜力,有望进一步提升导弹系统的导航精度和作战效能。