万芯炜， 王晶， 杨辉， 李毅， 张远再， 王路

(西南技术物理研究所， 四川 成都 610041)

收稿日期：2022-01-20

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导引头的稳定平台中，速率陀螺输出的角速率信号对于导引头视线角速度的解算至关重要。常见的速率陀螺主要有挠性陀螺、激光陀螺、光纤陀螺和微机电系统(MEMS)陀螺仪等。MEMS陀螺仪相比于传统的陀螺仪具有质量轻、体积小、价格低、功耗低、启动快、可靠性强、环境适应性强、易于集成等诸多优良特性，在低精度、低成本惯性系统中获得了越来越广泛的应用，同时也迎合了武器系统向低成本、小型化、便携化发展的趋势[1]。

但是由于制造工艺、材料和封装技术等的限制，MEMS陀螺存在误差相对较大的问题。MEMS陀螺仪的误差按其特性分为确定误差和随机误差两项：确定性误差属于系统误差，可以通过标定实验去除；随机误差又称为不确定性误差，表现为弱非线性、非平稳和慢时变，没有明确的规律且易受外部环境影响[2-3]。因此，减小MEMS陀螺仪随机误差，对MEMS陀螺精度的提高至关重要。受限于当前的材料以及加工工艺水平，通过改进加工工艺或使用新材料来减小MEMS陀螺误差十分困难。因而现有的减小MEMS陀螺误差的方法主要是进行滤波补偿，主要分为两类：一是不需要构建误差模型的补偿方法，主要有数字滤波、小波阈值降噪和经验模态分解等；二是先建立误差模型，再对该模型进行滤波补偿，误差建模常用的方法有Allan方差法、时间序列分析法和人工神经网络等[4]。

文献[5]提出了BP神经网络辅助卡尔曼滤波对陀螺仪数据进行降噪处理的方法，结果表明BP-卡尔曼滤波比卡尔曼滤波效果好。……