戴洪德，郑伟伟，郑百东，戴邵武，王瑞

(海军航空大学，烟台 264001）

近年来，随着微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS）的不断发展，越来越多的MEMS惯性测量元件(IMU）开始出现在个人消费领域，并逐渐得到消费者及工程技术人员的关注。相比于传统的惯性导航器件，MEMS加速度计具有体积小、成本低等优势，使得其在行人导航、医疗救援、影视制作等方面具有广阔的应用前景［1］。尽管具有上述优势，MEMS加速度计也存在着测量精度较低的不足，这成为制约其发展的一个重要因素［2］。对于提高MEMS加速度计的测量精度，现阶段主要有2个方向：①提高MEMS器件的制造和封装精度；②对MEMS加速度计的测量参数进行标定，利用标定参数对测量误差进行补偿［3］。由于MEMS器件的制造和封装精度受加工设备的精度所限，短期内无法得到较大提高，研究人员主要将重点放在对MEMS加速度计进行标定这个研究方向。

对于MEMS加速度计的标定，较为成熟的方法是依托实验室三轴高精度转台，使MEMS加速度计处于多个给定位置，通过对重力加速度输入及加速度计输出进行对比，从而标定出加速度计的各个参数，典型的多位置标定方法有六位置法［4］、十二位置法［5］及二十四位置法［6］等。尽管基于转台的多位置标定方法标定精度较高，但其标定时需要昂贵的高精度转台，标定时间长、程序复杂，不适用于消费级MEMS加速度计应用场景。

荷兰学者Lötters等［7］提出一种无需依赖转台的标定方法，称为模观测标定法，利用三轴加速度计静止时输出的模值与重力加速度相等的原理建立方程组，将标定问题转化为非线性方程组求解问题。……