[发明专利]一种复合测量装置的现场标定方法及系统

权利要求书

1.一种复合测量装置的现场标定方法，其特征在于，包括：

在复合测量装置上电静置第一预设时长后，采集三轴MEMS陀螺静态输出，确定所述三轴MEMS陀螺的零位漂移估计值，所述零位漂移估计值为所述三轴MEMS陀螺静态在第二预设时长内输出的平均值；

所述复合测量装置在X轴、Y轴和Z轴分别转动预设角度后，获取所述三轴MEMS陀螺补偿所述零位漂移估计值后的输出；

基于单轴FOG输出作为基准值，根据所述三轴MEMS陀螺补偿所述零位漂移估计值后的输出对三轴陀螺标度误差进行卡尔曼滤波估计，得到所述三轴MEMS陀螺标度误差估计值；

建立卡尔曼滤波的状态方程和观测方程，对系统的状态变量进行估计；

所述状态方程为X_k＝X_k-1+W_k-1，X＝[S_x S_y S_z]为状态变量向量；W_k-1是系统噪声序列；

所述观测方程为：

H₁＝[cosαcosβ cosαsinβ sinα]；

H＝H₁H₂；

Z＝H₁H₂-w_f＝HX；

S_x、S_y、S_z分别为三轴MEMS陀螺静态输出，α是单轴FOG敏感轴相对三轴MEMS陀螺体坐标系高度角，β是单轴FOG敏感轴相对三轴MEMS陀螺体坐标系方位角，w_ibx、w_iby和w_ibz分别是三轴MEMS陀螺补偿所述零位漂移估计值后输出，w_f是单轴FOG输出，H阵即为测量矩阵，Z是观测值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设角度大于360°。

3.一种复合测量装置的现场标定系统，其特征在于，包括：

采集模块，用于在复合测量装置上电静置第一预设时长后，采集三轴MEMS陀螺静态输出，确定所述三轴MEMS陀螺的零位漂移估计值，所述零位漂移估计值为所述三轴MEMS陀螺静态在第二预设时长内输出的平均值；

获取模块，用于所述复合测量装置在X轴、Y轴和Z轴分别转动预设角度后，获取所述三轴MEMS陀螺补偿所述零位漂移估计值后的输出；

处理模块，用于基于单轴FOG输出作为基准值，根据所述三轴MEMS陀螺补偿所述零位漂移估计值后的输出对三轴陀螺标度误差进行卡尔曼滤波估计，得到所述三轴MEMS陀螺标度误差估计值；

所述处理模块具体用于，建立卡尔曼滤波的状态方程和观测方程，对系统的状态变量进行估计；

所述状态方程为X_k＝X_k-1+W_k-1，X＝[S_x S_y S_z]为状态变量向量；W_k-1是系统噪声序列；

所述观测方程为：

H₁＝[cosαcosβ cosαsinβ sinα]；

H＝H₁H₂；

Z＝H₁H₂-w_f＝HX；

S_x、S_y、S_z分别为三轴MEMS陀螺静态输出，α是单轴FOG敏感轴相对三轴MEMS陀螺体坐标系高度角，β是单轴FOG敏感轴相对三轴MEMS陀螺体坐标系方位角，w_ibx、w_iby和w_ibz分别是三轴MEMS陀螺补偿所述零位漂移估计值后输出，w_f是单轴FOG输出，H阵即为测量矩阵，Z是观测值。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述预设角度大于360°。