隨著國民經(jīng)濟建設和國防建設的發(fā)展,捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)的應用日益廣泛。陀螺儀和加速度計組成的IMU作為慣性導航系統(tǒng)的核心單元,其工作性能與慣性導航系統(tǒng)的精度密切相關(guān)。因此,研究陀螺儀和加速度計等慣性元件的性能及誤差機理,對慣性導航系統(tǒng)的精度進一步提高具有重要的意義。本文選用光纖陀螺和石英撓性加速度計為研究對象,首先在實驗室條件下,測試慣性元件的零偏穩(wěn)定性這一性能指標,設計相關(guān)實驗、采集數(shù)據(jù)進行計算分析,判斷慣性元件的性能優(yōu)劣。然后基于慣性元件在靜態(tài)環(huán)境下的輸出量進行誤差建模,對模型參數(shù)進行元件級標定,設計速率試驗辨識光纖陀螺組件誤差參數(shù)、位置試驗辨識石英撓性加速度計組件的誤差參數(shù)。其次在位置試驗中,針對傳統(tǒng)的六位置法測量誤差過大的不足,提出了24定點法辨識加速度計誤差參數(shù)。最后運用逐步回歸分析法建立了石英撓性加速度計的溫度誤差模型,辨識其模型參數(shù)。實驗結(jié)果表明,速率試驗和基于24定點法的位置試驗能準確的標定出慣性元件的標度因數(shù)誤差、安裝誤差和零偏誤差,提高了慣性導航系統(tǒng)的精度;溫度試驗中用逐步回歸分析法建立的石英撓性加速度計溫度誤差模型準確,軟件實時補償后,消除了溫度對加速度計的影響,具有較高的工程意義和實用價值。
【學位單位】：中國民航大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN96
【部分圖文】：

光纖陀螺中，增大光程的方式便是采用多匝線圈。假設采用，環(huán)形光路的光程變?yōu)?L NL0，根據(jù)公式（2.6），可知閉合光路中產(chǎn)生為： N cLRN4公式（2.7）知，環(huán)形光路的半徑 R 保持一致，改變光纖線圈匝數(shù)提高了而增大了環(huán)形光路的相位差。纖陀螺光路主要包括光源、分束器和光纖線圈，因此，光纖陀螺的的基本為：光源發(fā)出的光經(jīng)過分束器時變成兩束，這兩束光在光纖線圈相向傳播束器，并且在分束器處發(fā)生干涉，之后進入光電探測器；當光纖線圈的法率時，會發(fā)生 Sagnac 效應產(chǎn)生相位差；發(fā)生干涉時，光強會產(chǎn)生變化，檢測出光強的變化，進而計算出輸入的角速率[44]。

17圖 2-6 石英撓性加速度計的實驗流程圖度計的零偏分析計的零偏穩(wěn)定性是能其性能的重要指標，在一定程外界輸入加速度為零時，加速度計的輸出量圍繞其均程中，通過計算零偏穩(wěn)定性來定量分析它的性能。：石英撓性加速度計組件、六面體夾具、大理石平：包含石英撓性加速度計的光纖 IMU 安裝固連在六

及通過上位機軟件進行實時補償誤差對提高系統(tǒng)實際精度具有重要意義捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)進行標定[46-48]的目的是建立慣性元件輸出量的數(shù)學模模型參數(shù)。在捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)中，按標定層次可以分為系統(tǒng)級標定和元件級標定直接利用陀螺儀和加速度計的輸出作為觀測量，采用最小二乘擬參數(shù)，本章對元件級標定進行研究。性元件誤差參數(shù)模型性元件的輸出誤差指陀螺和加速度計的安裝誤差、標度因數(shù)誤差、零偏等，是慣導元件的主要誤差項。由于慣性元件的精度主要是在靜態(tài)條件下此本文將會對一些誤差參數(shù)詳細建模分析，且只考慮慣性元件的靜態(tài)誤聯(lián)慣性導航系統(tǒng)的慣性元件誤差補償如圖 3-1，其中光纖陀螺的誤差項包標度因數(shù)誤差和安裝誤差，加速度計誤差項包括零位偏置、標度因數(shù)誤
【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;矽立科技交付第5億顆加速度計[J];單片機與嵌入式系統(tǒng)應用;2019年01期

2 劉越;周志衛(wèi);劉芳;;低頻加速度計在特定溫度下的靈敏度修正方法研究[J];中國測試;2018年S1期

3 鮑海飛;宋朝輝;李昕欣;;高量程加速度計橫向各向異性響應的自由落桿沖擊評估法（英文）[J];微納電子技術(shù);2019年09期

4 張陽;黨建軍;馮東棉;李軍朔;;石英加速度計失準角超差分析及解決方案[J];空間電子技術(shù);2019年05期

5 段然;;懸絲式慣性加速度計穩(wěn)定性分析[J];電子質(zhì)量;2017年12期

6 ;ADXL356/ADXL357三軸MEMS加速度計 美國ADI公司[J];傳感器世界;2017年12期

7 范衛(wèi)民;劉雙杰;王麗爽;劉洪濤;趙忠海;史英智;;MEMS加速度計在防空導彈引信中的應用[J];兵器裝備工程學報;2018年03期

8 江海清;郭冬梅;夏巍;倪小琦;郝輝;王鳴;;半導體激光自混合干涉加速度計測試技術(shù)研究[J];激光雜志;2018年04期

9 杜少林;陳鵬光;陳書釗;曾春華;陳劍鳴;;高成本和低成本MEMS加速度計性能比較研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2018年04期

10 雷榮福;;小型化加速度計的研制[J];儀器儀表用戶;2018年08期

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 魏青軒;沖擊激勵下加速度計動態(tài)建模及辨識方法的研究[D];北京化工大學;2018年

2 王晨;高靈敏度MEMS加速度計亞波長光柵及柔性梁的設計與優(yōu)化[D];浙江大學;2018年

3 丁弘;MEMS諧振式加速度計靈敏度提升與量程自適應機制研究[D];浙江大學;2019年

4 蔣玉齊;高量程MEMS加速度計封裝研究[D];中國科學院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所）;2004年

5 李博;基于共振隧穿結(jié)構(gòu)介觀壓阻效應的納機電加速度計研究[D];中北大學;2008年

6 楊杰;無陀螺捷聯(lián)慣導系統(tǒng)加速度計構(gòu)型研究與誤差分析[D];哈爾濱工程大學;2011年

7 張習文;微小型加速度計的精密裝配及影響性能的因素研究[D];大連理工大學;2013年

8 趙健;導航級硅微諧振式加速度計專用集成測控電路研究[D];南京理工大學;2016年

9 林巧;基于PGC的光纖傳感技術(shù)在加速與彎曲測量中的應用[D];浙江大學;2011年

10 李洪銀;下一代重力衛(wèi)星新型無拖曳與姿態(tài)控制系統(tǒng)研究[D];華中科技大學;2017年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 代志雙;應用于電容式MEMS加速度計的高精度檢測電路設計[D];湘潭大學;2019年

2 馬麗瓊;腕部佩戴Actigraph GT3X+加速度計評價成年人身體活動能量消耗預測方程的建立[D];上海體育學院;2019年

3 張國瑞;數(shù)字自檢測MEMS加速度計接口電路芯片設計[D];哈爾濱工業(yè)大學;2019年

4 廖方萍;加速度計監(jiān)測高強度復雜運動能量消耗的模型構(gòu)建與準確性評估[D];四川師范大學;2019年

5 楊世軍;佩戴部位、活動類型影響加速度計能耗監(jiān)測準確性的研究[D];四川師范大學;2019年

6 習先強;IMU性能測試及誤差補償技術(shù)研究[D];中國民航大學;2019年

7 韓瑞華;壓電技術(shù)在芯片散熱及加速度計中的應用[D];廈門大學;2017年

8 仇磊;基于圓弧柔性鉸鏈的鏈式FBG加速度計振動特性研究[D];武漢理工大學;2018年

9 劉德政;捷聯(lián)慣導加速度計信號高精度采集與處理研究[D];哈爾濱工程大學;2019年

10 葛麗君;基于低軌衛(wèi)星加速度計的大氣密度反演研究[D];電子科技大學;2019年

本文編號：2883733