厉宽宽,陈允芳,程敏,王云鹏

(山东科技大学 测绘科学与工程学院,青岛 266590)

MEMS-IMU随机误差的Allan方差分析

厉宽宽,陈允芳,程敏,王云鹏

(山东科技大学 测绘科学与工程学院,青岛 266590)

随着微机电系统—惯性测量单元(MEMS-IMU)技术的发展,低成本惯性导航系统(INS)也得到广泛应用,MEMS-IMU在导航中的应用日益受到重视。但是MEMS-IMU中随机误差较大,通常会干扰和覆盖传感器中有用的信号,本文采用Allan方差方法对ADIS16405进行实测数据分析,辨别出ADIS16405随机误差的种类,并计算确定各误差项系数。实验表明该方法可以有效地辨识ADIS16405的主要随机误差成分,从而验证了Allan方差分析法用于MEMS-IMU误差分析的可行性。

MEMS-IMU;Allan方差;随机误差

0 引 言

MEMS-IMU具有体积小、重量轻、成本低、抗冲击、可靠性高等特点[1-3],在低成本导航系统中得到了越来越广的应用。但由于MEMS-IMU的精度较低,而导航解的精度又是由IMU输出值积分得到,因此IMU误差决定了最终导航解精度。所以如何更好的识别和评价MEMS-IMU误差的贡献程度,已成为MEMS-IMU研究的重点之一。根据IMU的误差特性,惯性传感器的误差可以分为确定性误差和随机误差[4]。确定性误差是传感器受到某种确切的物理现象的影响而产生的误差,这些误差可以在系统运行前,通过转台和温度试验进行提前标定,并在惯性传感器内部被修正[4-5]。随机误差是由一些不确定因素的干扰而引起的,这类误差一般通过在线补偿来实现。大量研究表明,当确定性误差被有效的补偿后,惯性传感器的随机误差将是影响捷联惯性导航精度的决定性因素[6]。……