高 爽，张晓娇，李慧鹏，蔡晓雯，李胜臣，王文杰，张维睿

（北京航空航天大学惯性技术重点试验室，北京 100191）

基于均匀设计的MEMS陀螺温度标定试验设计

高 爽，张晓娇，李慧鹏，蔡晓雯，李胜臣，王文杰，张维睿

（北京航空航天大学惯性技术重点试验室，北京 100191）

针对传统的温度试验方案存在试验量大、耗费时间长的问题，提出基于均匀设计法的三轴微电子机械系统（micro-electromechanical systems，MEMS）陀螺温度标定误差补偿试验方案。设计基于均匀设计的四因素（测试温度点、温变速率、MEMS陀螺转速及转动方向）试验方案。首先，构造试验所需的均匀设计表；其次，根据LP-偏差确定MEMS陀螺温度标定误差补偿实验的最佳试验方案；最后，搭建出MEMS陀螺温度标定的实验装置进行测试。试验结果表明：与将每一个因素的不同水平组合的全面设计方案相比，该试验方案不仅节省12.5%的试验时间，还进一步减少MEMS陀螺温度标定误差试验量，缩短研究周期，节约试验成本。

MEMS陀螺；均匀设计法；温度；标定误差补偿

0 引 言

由于MEMS陀螺主要是用对温度敏感的热敏硅材料制成的硅微机械陀螺仪[1]，MEMS陀螺精度及稳定度受温度影响较大。为减小温度对MEMS陀螺精度的影响，通常对MEMS陀螺进行温度标定误差补偿。Jacques[2]，Gu[3]，Rade等[4]提出了关于温度补偿模型的原理，Gaiffe[5]采用惯性器件温度模型辨识的方法，用来补偿温度误差，降低标度因数、惯性器件偏置的温度系数，但分析复杂。Lee等[6-7]提出提高kalman滤波可观测度的方法，用来提高标定误差的精度，但使用多维状态变量的滤波方法，计算量大，而且时间较长。……