陈旭光，杨 平，陈 意

(电子科技大学机械电子工程学院，成都 611731)

微电子机械系统MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)陀螺仪以其尺寸小、质量轻、价格低的优点越来越受到人们的重视，但是精度较低限制了它的应用领域。提高MEMS陀螺仪精度主要方法有提高加工工艺的精度和对陀螺仪的误差做精准的补偿两种方法，前者的周期较长且易于增加成本，而后者则是一种目前比较可行的方法。MEMS陀螺仪的误差主要包括零位误差和动态误差，一般重点对零位误差做处理［1－2］。零位误差又分为零值偏移误差和随机漂移误差，目前对MEMS陀螺仪零位误差的估算方法主要包括1σ和Allan方差两种方法。1σ方法得到的是误差的总体指标，Allan方差分析法可以对误差的各种成分进行有效的分析［3－7］。目前对零值偏移误差的补偿方法比较简单，一般采用在静态条件下测定零值偏移常量，在应用中通常采用对其一次性的零值偏移补偿的方法。在陀螺仪长时间工作以及外界环境发生变化条件下，零值偏移量并非恒定值，所以这种简单的零值偏移误差补偿方法存在很大的缺陷［8］。对陀螺仪的随机漂移误差补偿目前常采用Kalman滤波的方法，因这种方法具有较好的实时性得到了广泛的引用，但是Kalman滤波法要求信号必须是平稳时间序列，且要知道信号的激励噪声和观测噪声的方差［9－10］，在实际应用中这两种方差较难测得。

鉴于此，本文从工程应用的角度出发，详细阐述了基于Allan方差的陀螺仪的零位误差分析法、动态零值偏移误差的补偿方法以及基于 HDR［11－12］的随机误差补偿法，旨在对如何对陀螺仪的误差进行分析和处理提供一种新思路和技术参考。……