[发明专利]一种基于三轴MEMS陀螺仪的寻北旋转在线校准方法

摘要

本发明请求保护一种基于三轴MEMS陀螺仪寻北旋转在线校准方法，本方法通过在旋转控制系统上，对集成三轴MEMS陀螺仪的姿态仪进行‘在线’旋转控制，通过对三轴MEMS陀螺仪进行安装误差标定、滤波处理以及温度补偿，对姿态仪的姿态信息实时测量，当姿态仪的横滚角、俯仰角均为零时输出航向角，运用载体坐标系和导航坐标系之间的转换矩阵进行变换，以及考虑当地磁偏角后，最后得到寻北值。本方法采用MEMS陀螺仪，成本低，寻北速度快，精度高，计算原理简单，实用于高要求的井下寻北。

主权项

一种基于三轴MEMS陀螺仪的寻北旋转在线校准方法，其特征在于，包括以下步骤：101、选定一个集成三轴MEMS陀螺仪的姿态仪的惯性系统；102、选定二自由度及以上的旋转控制系统；103、对步骤102的旋转控制系统的主轴和俯仰轴进行归零操作；104、将步骤101惯性系统的姿态仪固定在步骤103的旋转控制系统的转台面上；105、加电预热步骤104的姿态仪30分钟至姿态仪输出稳定；106、通过数据接口将姿态仪和计算机端连接起来进行数据通信，通过姿态仪测得三轴MEMS陀螺仪的角速度原始值；107、将步骤106测得的三轴MEMS陀螺仪的角速度原始值分别进行滤波处理；108、将步骤107滤波处理的数据进行温度补偿；109、将步骤108经过温度补偿后的数据进行三轴MEMS陀螺仪安装误差的标定；110、调整旋转控制系统的主轴和俯仰轴，保证姿态仪的初始姿态角信息为(0,0,α)，其中α表示航向角；111、进行井下复杂环境的模拟；112、在经过步骤111井下复杂环境的模拟后，发出寻北指令，系统底层在收到寻北命令后，立刻对姿态仪的横滚角和俯仰角进行判断，并对旋转控制系统进行控制；113、计算寻北值，完成校准。