刘志伟,崔 敏,张 鹏,徐文武

(1．中北大学 仪器与电子学院，山西 太原 030051；2．中北大学 电子测试技术国家重点实验室，山西 太原 030051)

0 引言

作为捷联微惯性导航系统(SMINS)中必不可少的传感器单元，微惯性测量单元(MIMU)包含三轴微机电系统(MEMS)加速度计和三轴MEMS陀螺仪，其可给SMINS提供加速度和转速的测量值，以便进行导航解算和姿态解算，从而得到载体的姿态、速度和位置等运动状态信息[1]。由于MEMS陀螺仪和加速度计存在误差，MIMU的精度直接影响SMINS的精度，且导航误差将随时间累积，故需要对MIMU进行误差补偿，以提高SMINS的导航精度。因此，对MIMU进行误差参数标定是误差补偿的必要手段[2]。

传统的MIMU标定方法主要为分立式标定法，该方法需要精密的三轴转台输出速度和位置作为基准量来标定MIMU中的陀螺仪和加速度计[3]，但此方法依赖转台精度且浪费时间。因此，现在基于卡尔曼滤波器的系统级标定法被国内外广泛研究，该方法主要是通过建立MIMU的误差系数状态更新方程来估计MINS中的导航误差，即选取MIMU在不同转动状态下与转台之间的位置误差和速度误差作为观测量[4]，但其操作较复杂，且卡尔曼滤波器的维数过大，易造成系统运算量过大及数据发散。为了代替复杂的传统校准又保证标定的精度，本文提出了一种使用LABVIEW的上位软件进行标定过程中的转台控制和卡尔曼滤波器运算、数据处理，最终实现MIMU的快速便捷标定。

1 MIMU的标定模型

加速度计的误差模型为

(1)

陀螺仪的误差模型为