[发明专利]一种谐振陀螺仪通道误差标定校正方法

说明书

本发明涉及一种谐振陀螺仪通道误差标定校正方法，步骤：1、建立通道误差辨识模型，置于谐振陀螺仪的控制系统；2、确定待辨识误差参数个数n，调用辨识模型；3、初始化驻波方位角θ，置于随机初始位置θsubgt;0/subgt;；4、移动θ，使其置于θsubgt;i/subgt;＝θsubgt;0/subgt;+iπ/2n；5、计算各θsubgt;i/subgt;处的额外漂移角6、辨识计算n个误差参数；7、将误差参数代入误差模型，修正当前回路系数；8、判断各参数的计算残差esubgt;k/subgt;是否满足所设终止条件esubgt;k/subgt;esubgt;set/subgt;，统计完成修正的参数个数k；9、更新待辨识参数数量n及通道误差辨识模型；10、若待辨识参数n不为零，则更新随机初始驻波方位角θsubgt;0/subgt;＝θsubgt;0/subgt;+r，返回步骤2。否则，停止迭代。本方法提升了陀螺的零偏和分辨率性能，提高了标度因数非线性。

技术领域

本发明属于惯性仪表控制技术领域，特别涉及一种谐振陀螺仪通道误差标定校正方法，该方法应用谐振陀螺仪过程参数校正中，是谐振陀螺驱动检测不一致性修正的一种实现方式。

背景技术

相较于传统的力反馈模式，全角模型谐振陀螺仪具有大量程、高动态、标定因数稳定等突出优势。其通过固定电极驱动和检测谐振子的振动模态，实现驻波的稳定控制及角度读出。作为角度传感器，其驻波方位角直接敏感外界角度变化，故可位于谐振子环形的任一位置。实际应用时，由于加工制造和器件的一致性问题，附加的测量误差会叠加并与谐振子动力学模型发生耦合，严重影响陀螺的性能指标。

在谐振子本体缺陷引起的频率裂解和阻尼不均之外，由电极和线路不一致引起的误差，可统一等效为电极的增益、位置、相移不一致误差。根据电极应用于驱动或检测，将其分为驱动通道误差和检测通道误差。这些误差的存在，一方面在陀螺输出中耦合引入了额外的零偏漂移；另一方面干扰驻波角度的测量准确度，并使得与外界角度的映射系数——布莱恩系数叠加了误差，表现出随驻波位置的周期特性。

为达到良好的陀螺性能，需对通道误差进行校正。传统方式通过实验数据拟合的方式，对单一指标，如零偏、标度因数等，进行补偿修正。然而，由于通道误差参数较多，且相互之间与谐振子误差发生耦合，产生非线性，后级拟合补偿的方式难以达到良好的修正效果。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种谐振陀螺仪通道误差标定校正方法，该方法能够提升陀螺的零偏和分辨率性能，降低标度因数误差，提高标度因数非线性。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现：

一种谐振陀螺仪通道误差标定校正方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、建立通道误差辨识模型，并将建立的模型置于谐振陀螺仪的控制系统；

步骤2、根据任务需要，确定待辨识误差参数个数n，调用通道误差辨识模型；

步骤3、初始化驻波方位角θ，将其置于随机初始位置θ₀；

步骤4、移动驻波方位角θ，使其置于θ_i＝θ₀+iπ/2n，i＝1,…,n；

步骤5、在步骤4驻波方位角θ移动n次的过程中，计算各驻波方位角θi处的角度额外漂移量；

步骤6、根据额外漂移角及通道误差辨识模型，辨识计算n个误差参数；

步骤7、根据计算所得各误差参数，代入误差模型的相应位置，修正当前回路系数；

步骤8、判断各参数的计算残差e_k是否满足所设终止条件e_ke_set，统计完成修正的参数个数k；

步骤9、更新待辨识参数数量n及通道误差辨识模型；