陀螺仪误差模型

        MEMS陀螺仪对捷联惯导系统的姿态误差产生直接影响,其主要表现是MEMS陀螺仪固定常值漂移、陀螺仪的安装误差对陀螺仪的影响,其误差模型形式和其它陀螺误差模型形式类似。由于MEMS陀螺仪的精度相对比较差,每小时达到几十度每秒的漂移,可以忽略交叉二次项,由此可得基于MEMS器件的捷联惯导系统中MEMS陀螺仪的误差模型方程为:

        Wxx0+Ex1ωx+Exyωy+Exzωz+D1xαx+D2xαy+D3xαzx

        Wyy0+Ey1ωy+Eyxωx+Eyzωz+D1yαx+D2yαy+D3yαz+ξy           3.1   

        Wzz0+Ez1ωz+Ezxωx+Ezyωy+D1zαx+D2zαy+D3zαz+ξz                                                                                                                                                                                     

式中,

Wx、WyWz—— 分别为弹体轴XYZ陀螺角速度实际测量值。单位:°/s

ωx0、ωy0、ωz0 —— 分别为弹体轴XYZ向陀螺的常值漂移。单位:°/s

ωx、ωy、ωz —— 分别为弹体轴XYZ陀螺角速度理论值。单位:°/s

 αx、αy、αz—— 分别为弹体轴XYZ加速度理论值。单位:g

 Ex1、Ey1、Ez1——分别为弹体轴XYZ向陀螺标度因子;

Exy、Exz分别表示为飞行器绕弹体坐标系Y轴和Z轴旋转时对陀螺仪X轴向输出影响的系数,为安装误差。它主要是由于陀螺仪的Y轴和Z轴对X轴的不垂直而造成的;

Exy、Ezy分别表示为飞行器绕弹体坐标系X轴和Z轴旋转时对陀螺仪Y轴向输出影响的系数,为安装误差。它主要是由于陀螺仪的X轴和Z轴对Y轴的不垂直而造成的;

Exz、Eyz分别表示为飞行器绕弹体坐标系X轴和Y轴旋转时对陀螺仪Z轴向输出影响的系数,为安装误差。它主要是由于陀螺仪的X轴和Y轴对Z轴的不垂直而造成的;

D1x、D1y、D1z——分别为陀螺三通道受X轴向的视加速度的影响造成的漂移系数。单位:(°/s)/g

D2x、D2y、D2z——分别为陀螺三通道受Y轴向的视加速度的影响造成的漂移系数。单位:(LSB/s)/g

D3x、D3y、D3z——分别为陀螺三通道受Z轴向的视加速度的影响造成的漂移系数。单位:(°/s)/g

ξx、ξyξz——为随机漂移,是不可知的因素造成的测量误差。

由于重力分量对MEMS陀螺仪输出影响不大,因此可以忽略与加速度有关的各个系数,在实验中,可以简化MEMS陀螺仪的误差模型:

                Wxx0+Ex1ωx+Exyωy+Exzωz+ξx

                Wyy0+Ey1ωy+Eyxωx+Eyzωz+ξy

                Wzz0+Ez1ωz+Ezxωx+Ezyωy+ξz