[发明专利]一种用于双轴旋转MEMS-SINS的十六位置旋转调制方法

权利要求书

1.一种用于双轴旋转MEMS-SINS的十六位置旋转调制方法，其特征是：所述方法包括如下步骤：

(1)令MEMS方位轴沿oz_b轴方向做单轴正反旋转运动，反转180°、反转90°、正转180°、正转90°，每个位置停留T_s秒，该旋转过程方位轴的常值偏差无法被调制，因此在单轴转停运动结束后，令MEMS绕oy_b轴正向旋转180°使方位轴朝下转至位置B；

(2)到达位置B后，绕-oz_b轴重复步骤1中的单轴旋转过程以消除方位轴误差累积，单轴旋转结束后，再令MEMS绕oy_b轴反向旋转180°重新回到位置A；

(3)步骤1和步骤2在消除方位轴累积的同时，由于MEMS绕oy_b轴的正反旋转又造成了沿oy_b轴方向的误差累积，为消除oy_b轴方向的误差累积，先令MEMS方位轴反向旋转180°到达位置C，然后绕oy_b轴反向旋转180°到位置D；

(4)沿-oz_b轴方向再进行一组单轴旋转调制，然后绕oy_b轴正转180°到位置C，MEMS最后绕oz_b反转90°、正转180°、正转90°重新回到位置A，至此，MEMS经过4个单轴四位置旋转周期和4次绕oy_b轴旋转180°的过程，组成了一个双轴十六位置二十次序旋转调制周期。

2.根据权利要求1所述的一种用于双轴旋转MEMS-SINS的十六位置旋转调制方法，其特征是：所述步骤(1)和步骤(4)中，由MEMS陀螺漂移引起的在a₁～d₁和a₃～d₃八个旋转过程中沿导航系的累积误差为：

其中，为MEMS绕oz_b轴旋转的转换矩阵，ω_r为旋转角速度旋转T_r时间至θ角，θ＝ω_rt∈[0,θ]，t∈[0,T_r]，为s系上三轴陀螺仪常值漂移量，为s坐标系下X轴的常值漂移量，为s坐标系下Y轴的常值漂移量，为s坐标系下Z轴的常值漂移量。

3.根据权利要求1所述的一种用于双轴旋转MEMS-SINS的十六位置旋转调制方法，其特征是：所述步骤(2)和步骤(4)中，由MEMS陀螺漂移引起的在a₂～d₂和a₄～d₄八个旋转过程内沿导航系的累积误差为：

4.根据权利要求1所述的一种用于双轴旋转MEMS-SINS的十六位置旋转调制方法，其特征是：由MEMS陀螺漂移引起的在绕oy_b轴正反旋转180°的四个旋转过程内沿导航系的累积误差为：

其中，为MEMS绕oy_b轴旋转的转换矩阵。

5.根据权利要求1所述的一种用于双轴旋转MEMS-SINS的十六位置旋转调制方法，其特征是：MEMS在彼此相差90°的A_p～D_p四个停位位置，每个位置停留T_s秒，MEMS陀螺漂移在A_p～D_p的停位位置沿导航系的误差累积为：

6.根据权利要求1所述的一种用于双轴旋转MEMS-SINS的十六位置旋转调制方法，其特征是：MEMS在彼此相差90°的A_d～D_d四个停位位置，每个位置停留T_s秒，MEMS陀螺漂移在A_d～D_d的停位位置沿导航系的误差累积为：

7.根据权利要求1所述的一种用于双轴旋转MEMS-SINS的十六位置旋转调制方法，其特征是：整个转停周期陀螺漂移引起的误差累加为：

8.根据权利要求1所述的一种用于双轴旋转MEMS-SINS的十六位置旋转调制方法，其特征是：系统在一个调制周期内对陀螺仪常值漂移、标度因数误差和安装误差的调制结果为：

其中：ω_ie为地球自转角速度，为当地纬度，T_r和T_s分别为MEMS的转动和停位时间和停位时间，K_gi(i＝x,y,z)表示陀螺仪标度因数误差，E_gij(i,j＝x,y,z；i≠j)表示陀螺仪在安装时i轴相对于j轴的安装误差。