[发明专利]一种用于MEMS陀螺随机误差的分析方法

权利要求书

1.一种用于MEMS陀螺随机误差的分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：采集MEMS陀螺原始输出数据，利用Allan方差对MEMS陀螺原始输出数据进行分析；

S2：根据MEMS陀螺原始输出数据绘制Allan方差的双对数曲线，并根据Allan的双对数曲线分析出误差类型；

S3：根据Allan方差计算确定MEMS陀螺的主要随机误差系数；

S4：根据MEMS陀螺的主要随机误差系数建立陀螺仪误差的滤波模型。

2.根据权利要求1所述的一种用于MEMS陀螺随机误差的分析方法，其特征在于，S1：采集MEMS陀螺的原始输出数据，根据Allan方差对MEMS陀螺原始输出数据进行分析的具体步骤：

S11：采集1h陀螺原始输出数据得到平均角速率序列X₁(τ₀),X₂(τ₀),X₃(τ₀),...,X_N(τ₀)，式中τ₀为序列输出周期；

S12：根据原始输出平均角速率序列，计算取样间隔为τ₀＝1的Allan方差公式：

其中，K表示当前本序列的个数，X_k+1和X_k分别表示当前样本序列的第K+1个值和第K个值；

S13：将取样间隔加倍τ₁＝2¹τ₀和N₁＝[N/2]，在相继奇偶序号角速率之间作算术平均：

得到τ₁的平均角速率序列计算取样间隔为τ₁的Allan方差公式；

S14：再将取样间隔加倍τ₂＝2τ₁＝2²τ₀和N₂＝[N₁/2]，计算平均角速率

得到τ₂的平均角速率序列计算取样间隔为τ₂的Allan方差公式；

S15：继续将取样间隔加倍τ_L＝2τ_L-1＝2^Lτ₀和N_L＝[N_L-1/2]，直到平均角速率序列的长度不小于2，否则结束，得到τ_L的平均角速率序列计算取样间隔为τ_L的Allan方差公式；

通过上述方法得到一系列点对的或(i＝1,2,3,...,L)。

3.根据权利要求2所述的一种用于MEMS陀螺随机误差的分析方法，其特征在于，S2：根据MEMS陀螺原始输出数据绘制Allan的双对数曲线，并根据Allan的双对数曲线分析出误差类型具体步骤：

绘制取样间隔τ_L与对应的Allan方差的曲线图，并根据每个取样间隔Allan方差得到误差类型，如下式所示：

其中，表示量化噪声Allan方差，表示角度随机游走噪声Allan方差，表示零偏不稳定性噪声Allan方差，表示角速率随机游走噪声Allan方差，表示速率斜坡噪声Allan方差。

4.根据权利要求3所述的一种用于MEMS陀螺随机误差的分析方法，其特征在于，S3：根据Allan方差计算确定MEMS陀螺的主要随机误差系数：

根据Z轴的Allan方差双对数曲线得到σ_A(τ_L)＝0.8，因此从而得到Z轴上零偏不稳定性噪声的系数；

根据X，Y轴的Allan方差双对数曲线读取得到σ_A(τ_L)≈1.2(°/h)，因此B≈1.8(°/h)，从而得到X，Y轴上零偏不稳定性噪声的系数。