一種速率陀螺的零位溫度標定方法技術

本發明專利技術公開了一種速率陀螺的零位溫度標定方法，包括以下步驟：建立速率陀螺零位誤差的多項式溫度模型；對速率陀螺進行溫度循環并連續采集陀螺的零位輸出；根據全溫區范圍內速率陀螺零位輸出的溫度特性進行多項式擬合，通過最小二乘法得到誤差擬合系數，并帶入模型方程對陀螺零位進行補償。本發明專利技術利用多項式對速率陀螺全溫區范圍內的零位進行擬合，最大程度地擬合了速率陀螺的溫度特性，較之簡單線性擬合而言，擬合精度更高，擬合效果更好；較之多點多項式擬合方法而言，標定時間更短，操作更為簡單。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于速率陀螺的誤差標定補償
，具體涉及一種速率陀螺的零位溫度標定方法。
技術介紹
傳統速率陀螺的零位溫度標定多采用簡單線性擬合、分段線性擬合或多點函數擬合的方法：文獻《改善MEMS陀螺誤差溫度穩定性的驅動力補償方法或者變化趨勢較為平滑時比較適》中使用了簡單線性擬合的方法對陀螺儀零偏進行補償；文獻“ThermalCalibrationofLowCostMEMSSensorsforLandVehicleNavigationSystem”則采用了分段擬合方法。這些方法在陀螺儀的零位隨溫度線性變化用，但在陀螺儀溫度特性曲線線性度較差時，擬合誤差比較大，且多點函數擬合若要達到較高精度，需采集足夠多的溫度點下的速率陀螺零位數據，耗時較大。
技術實現思路
本專利技術解決了現有技術的不足，提供一種高精度、高效率速率陀螺的零位溫度標定方法。本專利技術所采用的技術方案是：一種速率陀螺的零位溫度標定方法，包括以下步驟：步驟1、建立速率陀螺零位誤差的多項式溫度模型；步驟2、對速率陀螺進行溫度循環并連續采集陀螺的零位輸出；步驟3、根據全溫區范圍內速率陀螺零位輸出的溫度特性進行多項式擬合，通過最小二乘法得到誤差擬合系數，并帶入多項式擬合模型方程對陀螺零位進行補償，其中多項式擬合模型方程為如下式(1)：式中，ω0(T)為陀螺在不同溫度點下的輸出，單位為°/s；T為陀螺內部溫度，單位為℃；gkn，…，gk1、gk0為陀螺零位的誤差擬合系數。在本專利技術一種較佳實施例中，在步驟2中，對速率陀螺進行高低溫度的循環次數不少于兩次。在本專利技術一種較佳實施例中，在步驟3中，采用式(2)對溫度T向量進行平移和壓縮以減小軟件運算誤差；式(2)為：T＝K(Tk-T0)式中：K為溫度壓縮倍數，T0為溫度的平移量，Tk為陀螺內部溫度傳感器的輸出溫度。相較于現有技術，本專利技術具有的有益效果：利用多項式對速率陀螺全溫區范圍內的零位進行擬合，最大程度地擬合了速率陀螺的溫度特性，較之簡單線性擬合而言，擬合精度更高，擬合效果更好，較之分段線性擬合或多點函數擬合的方法而言，標定時間更短，操作更為簡單。具體實施方式下面結合具體實施方式對本專利技術進行詳細說明。一種速率陀螺的零位溫度標定方法，包括以下步驟：步驟1、建立速率陀螺零位誤差的多項式溫度模型；步驟2、對速率陀螺進行溫度循環并連續采集陀螺的零位輸出；步驟3、根據全溫區范圍內速率陀螺零位輸出的溫度特性進行多項式擬合，通過最小二乘法得到誤差擬合系數，并帶入多項式擬合模型方程對陀螺零位進行補償，其中多項式擬合模型方程為如下式(1)：式中，ω0(T)為陀螺在不同溫度點下的輸出，單位為°/s；T為陀螺內部溫度，單位為℃；gkn，…，gk1、gk0為陀螺零位的誤差擬合系數。在步驟2中，對速率陀螺進行高低溫度的循環次數不少于兩次。在步驟3中，連續采集陀螺的零位輸出。對采集的到的陀螺輸出按照式(1)進行多項式擬合，得到零位誤差系數gk0，gkn，…，gk1。進行多項式擬合時，通常多項式的零次項系數較大，而高次項系數較小，如三次項與零次項可能相差6個數量級，在運算時往往會因舍入誤差損失精度，因此可以采用式(2)對溫度T向量進行平移和壓縮以減小軟件運算誤差。T＝K(Tk-T0)(2)式中：K為溫度壓縮倍數，T0為溫度的平移量，Tk為陀螺內部溫度傳感器的輸出溫度。通過上述方法，保證了擬合系數的準確解算，最大程度地減小了軟件算法對陀螺測量精度的影響。在實際應用中，可以根據產品的精度要求，增加或減小多項式擬合階數。本專利技術利用多項式對速率陀螺全溫區范圍內的零位進行擬合，最大程度地擬合了速率陀螺的溫度特性，較之簡單線性擬合而言，擬合精度更高，擬合效果更好；較之多點多項式擬合方法而言，標定時間更短，操作更為簡單。上述實施例，只是本專利技術的較佳實施例，并非用來限制本專利技術的實施范圍，故凡以本專利技術權利要求所述內容所做的等同變化，均應包括在本專利技術權利要求范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種速率陀螺的零位溫度標定方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1、建立速率陀螺零位誤差的多項式溫度模型；步驟2、對速率陀螺進行溫度循環并連續采集陀螺的零位輸出；步驟3、根據全溫區范圍內速率陀螺零位輸出的溫度特性進行多項式擬合，通過最小二乘法得到誤差擬合系數，并帶入多項式擬合模型方程對陀螺零位進行補償，其中多項式擬合模型方程為如下式(1)：ω0(T)＝gknTn+…+gk1T+gk0式中，ω0(T)為陀螺在不同溫度點下的輸出，單位為°/s；T為陀螺內部溫度，單位為℃；gkn，…，gk1、gk0為陀螺零位的誤差擬合系數。

【技術特征摘要】
1.一種速率陀螺的零位溫度標定方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1、建立速率陀螺零位誤差的多項式溫度模型；步驟2、對速率陀螺進行溫度循環并連續采集陀螺的零位輸出；步驟3、根據全溫區范圍內速率陀螺零位輸出的溫度特性進行多項式擬合，通過最小二乘法得到誤差擬合系數，并帶入多項式擬合模型方程對陀螺零位進行補償，其中多項式擬合模型方程為如下式(1)：ω0(T)＝gknTn+…+gk1T+gk0式中，ω0(T)為陀螺在不同溫度點下的輸出，單位為°/s；T...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳露蘭，
申請(專利權)人：陜西航天時代導航設備有限公司，
類型：發明
國別省市：陜西;61