李巍+满春涛+孙晓波+张锐

摘要：为了在三轴转台上精确地标定出半球谐振陀螺仪误差模型的全部系数，设计了单轴速率双轴位置滚转法的双球面试验计划。首先，介绍了陀螺仪的误差模型，分析了单球面测试方法的局限性，然后，设计了双球面单轴变速率双轴多位置的测试方案，进而，基于D-最优原则经过仿真计算，给出了最佳测试速率和最佳测试次数，最后，设计了半球谐振陀螺仪误差模型系数在三轴转台上标定方法，及参数的标定工作。给陀螺仪多误差参数的精确标定提供了一定依据。

关键词：半球谐振陀螺仪；D-最优原则；误差模型；三轴转台

DOI：1015938/jjhust201702007

中图分类号： U6661

文献标志码： A

文章编号： 1007-2683（2017）02-0034-05

Abstract：In order to calibrate hemispherical resonator gyro（HRG） error model coefficients on threeaxis turntable， the method of calibrating the error model coefficients of gyro on the threeaxis turntable was designed Firstly， error model of gyro wad described， then the limitation of the method of single spherical test was analyzed The double spherical test plan of singleaxis rate and twoaxis position tumble test was designed Through simulation and calculation， based on Doptimal criterion， the optimal test rate and the number of tests were given， the method of calibrating the error model coefficients of HRG on the threeaxis turntable was designed and coefficients was analyzed at last The work of the paper can help to determine the specifications for the turntable and provide some bases for the improvement of gyro calibration accuracy

Keywords：hemispherical resonator gyro； Doptimal； error model； threeaxis turntable

0引言

陀螺仪是一种非常重要的惯性仪表，作为惯性位姿测量系统的核心器件，其综合性能往往就决定了惯导系统的整体精度[1]。因此，如何提高陀螺仪的精度一直以来都是控制领域的热点问题。目前，提高陀螺仪精度的方法主要有以下两个方面：一方面是从仪表的研发角度提高其精度；另一方面，在确定陀螺仪误差模型的前提下，利用精密测试设备，通过设计有效的测试方案，实现误差模型参数的高精度标定，从而开展陀螺仪的误差补偿工作[2-3]。因此，科学合理的高精度测试方案的设计，对完成陀螺仪误差模型系數精确测试是十分必要的[4-6]。一般来说，建立的陀螺仪误差模型包含的误差项越多，同时误差参数的辨识越精确，那么陀螺仪误差模型的精度也就越高，如何将误差模型中的误差项参数全部而又精确的标定出来，恰恰是测试方案要解决的问题。……