胡付帅，柴艳菊，钟世明

(1.中国科学院大学，北京 1014081； 2.中国科学院精密测量科学与技术创新研究院，湖北 武汉 430077)

1 引 言

陀螺是决定惯性导航系统(INS)导航精度的重要传感器，随着MEMS陀螺技术的日趋成熟，MEMS陀螺以其低成本、便携性、低功耗等优点成为INS的重要传感器。但是受制造工艺和观测环境的影响，MEMS陀螺误差稳定性比较差，特性表现比较复杂，导致MEMS INS的导航误差积累非常快，严重影响了其应用，因此分析MEMS陀螺观测误差特性是MEMS INS的重要研究内容[1]。

近年来，一些学者对陀螺误差进行了大量的研究，提出了多种误差分析方法，比较有代表性的如自相关函数法、功率谱密度法、自回归平滑模型方法和Allan方差法等[2，3]。其中Allan方差法能够对误差统计特性进行有效的识别，且计算简单、分析效果好，被电气与电子工程师协会(IEEE)认定为陀螺传感器随机误差分析和建模的标准方法，INS厂家一般采用该方法给出陀螺标称精度技术参数。实验证明，Allan方差法分析光纤、激光等中高精度陀螺精度效果比较可靠，而MEMS陀螺误差稳定性比较差，Allan方差法分析低成本陀螺精度还存在一些局限性，甚至无法给出一些MEMS陀螺的精度参数。

利用Allan方差对陀螺进行精度参数分析时需要对原始观测时间序列重新采样，不同的窗函数得到的Allan方差参数估计精度和计算效率不同。近年来，一些学者针对MEMS陀螺精度分析提出一些改进方法，如文献[4]提出了一种提高MEMS陀螺随机误差分析精度的交叠式Allan方差分析法，虽然顾及了计算精度，但是计算效率低；……