基于微慣性導航系統(tǒng)的MEMS陀螺誤差補償方法研究.pdf

1、微慣性導航系統(tǒng)是由慣性器件（微硅陀螺、微硅加速度計）、計算機等部件組成，它具有自主性、隱蔽性好的優(yōu)點，可以提供多種導航參數(shù)。但是隨著時間的積累，它的誤差卻愈來愈大。它的誤差主要分為系統(tǒng)級誤差和慣性器件級誤差，前者可通過一定的方法進行補償；而微慣性器件易受影響，其精度偏低，嚴重影響導航的結果，是慣導系統(tǒng)誤差的主要來源，因此對微慣性器件進行誤差補償具有重要的意義。本文主要對MEMS陀螺的誤差進行分析、建模，結合實際的應用環(huán)境采用有效的方法對

2、誤差建模與補償，對減小慣導系統(tǒng)誤差、提高定位精度具有重要作用。
　　MEMS（Micro Electro Mechanical Systems,簡稱MEMS）陀螺與傳統(tǒng)陀螺相比具有體積小、重量輕、易集成化等優(yōu)點，在武器導航、車載導航等軍用和民用領域有廣泛的應用前景。但是由于其精度易受工作環(huán)境及制造工藝等影響，極大地限制了MEMS陀螺儀的廣泛應用，所以對于MEMS慣性器件的研究已成為各國研究的重點項目。本論文主要對 MEMS陀螺進行

3、誤差分析及補償研究，使微機械陀螺在高精度導航系統(tǒng)中的廣泛應用成為可能。
　　本文首先對慣性導航系統(tǒng)進行了簡單介紹，并以捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)為研究對象深入研究了慣導系統(tǒng)的原理、組成及誤差來源。其次對慣導系統(tǒng)的重要部件陀螺儀進行研究，在了解微機械陀螺的組成結構及工作原理的基礎上，詳細研究了MEMS陀螺儀的誤差特性。MEMS陀螺儀的誤差主要包括由零位誤差、安裝誤差等構成的確定性誤差和隨機誤差兩部分，確定性誤差可以由實驗方法進行補償；隨機誤差

4、隨時間而逐漸增加，并且無規(guī)律可循，很難建立準確的數(shù)學模型來描述，因此隨機誤差是影響 MEMS陀螺精度的主要原因。本文從 MEMS陀螺儀采樣數(shù)據(jù)特點出發(fā)，采用小波分析對陀螺儀的輸出數(shù)據(jù)分析與處理，并將小波神經(jīng)網(wǎng)絡（Wavelet Neural Network，WNN）非線性建模的方法應用于MEMS陀螺隨機誤差建模中，仿真結果表明了WNN建模方法可以很好的對微機械陀螺的隨機誤差建模與補償，減小隨機誤差對MEMS陀螺儀精度的影響。