一种航向测量装置的误差补偿分析与应用.pdfVIP

2015年 7月 机床与液压 Ju1．2015 第43卷 第 14期 MACHINETOOL＆ HYDRAULICS Vo1．43No．14 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．14．055 一 种航向测量装置的误差补偿分析与应用 赵焕玲 (贵州职业技术学院，贵州贵阳550023) 摘要 ：主要介绍一种新型基于 MEMS惯性器件的航向测量装置的工作原理，通过工程应用，对 MEMS陀螺仪试验数据 进行了较深入的误差分析 ，结合系统使用实际情况 ，提出了较为全面的航向角误差补偿方法 ，使其性能指标满足工程实际 需要。 关键词：惯性器件；航向测量 ；误差补偿 中图分类号：TH824 文献标志码：A 文章编号：1001—3881(2015)14—169—3 ErrorAnalysisandApplication foraHeadingM easurementDevice ZHA0 Huanling (GuizhouVocationalTechnicalUniversity，GuiyangGuizhou550023，China) Abstract：Theworkingprincipleofanew headingmeasurementdevicebasedonMEMSinertialdeviceswasmainlyintroduced． Th roughengineeringapplication，theMEMSgyroscopetestdatawereanalyzeddeeplycombiningerror．Combiningwiththesystem actu- alusing，acomprehensiveheadingangleerrorcompensationmethodswaspresented，tomakeitsperformna cemeettheneedofpractical engineering． Keywords：Inertialdevice；Headingmeasurement；Errorcompensation 陀螺仪的应用范围相当广泛 ，最早是用于航海导 汽车、生物医学、环境监控等诸多领域。航向姿态测 航 ，随着科学技术的发展，它在航空、航天及其他领 量装置主要是利用MEMS陀螺仪进行载体的航向角、 域得到了广泛的应用。首先，在民用航空器中，航 向 角速度测量 ，提供给系统进行航向姿态控制的一种测 姿态系统主要由全姿态陀螺仪测量航空器的航向角和 量装置 ，在汽车 自动导航系统、船载系统的航向测量 姿态角信号，输出航空器转弯速率信号 ，提供转弯方 等领域都有广泛的应用前景。 向和速率大小 ，为自动驾驶仪、雷达天线、航空照相 1 工作原理 机等其他机载设备提供统一的航向角和姿态角信号。 微机械角速度传感器都采用振动元件检测转动。 航向姿态系统的航向角信号由航向陀螺仪提供 ，其精 振动元件的速度与转动一起 。在垂直于振动方向上产 度约1．5。。俯仰、倾侧角信号 由垂直陀螺提供 ，用 生科里奥利加速度．结果使振动元件开始以垂直于一 来显示飞机的翼线与地平线的关系。姿态角的精度在 阶模态的二阶模态振动。二阶振动模态的幅度正比于 水平飞行时约为 1。，机动 飞行时约为 2．5。。同时， 转速 ¨]。采用微机械加工方法制作的耦合谐振式陀螺 在导弹、卫星运载器或空间探测火箭等系统的制导 仪基本原理是由于科里奥利加速度的作用能量从一个 中。可直接利用这些信号完成载体的姿态控制和轨道 传至另一个谐振器，因此，一个在 轴和Y轴上由弹 控制。另外 ，作为稳定器 ，陀螺仪能使列车在单轨上