微型航姿參考系統(tǒng)中微機(jī)械陀螺溫度誤差及補(bǔ)償算法研究.pdf

1、微機(jī)械陀螺是組成慣性航姿參考系統(tǒng)的關(guān)鍵器件之一。由于硅材料是一種熱敏材料，溫度變化導(dǎo)致的各種誤差對(duì)微機(jī)械陀螺的各項(xiàng)性能指標(biāo)影響很大。當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，微機(jī)械陀螺的諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)會(huì)發(fā)生改變，會(huì)對(duì)陀螺的標(biāo)度因數(shù)和零偏造成一定的影響，從而影響到陀螺的輸出精度和性能。因此，很有必要研究陀螺的溫度特性，選擇合適的算法建立溫度模型，對(duì)溫度誤差進(jìn)行補(bǔ)償。本文的主要研究?jī)?nèi)容和工作如下：
　　1．本論文首先明確了提高航姿參考系統(tǒng)精度的研究目的，

2、介紹了航姿參考系統(tǒng)的基本理論和工作原理，包括慣性系統(tǒng)中的常用坐標(biāo)系的定義、載體的姿態(tài)表示與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的基本方程以及姿態(tài)方程，并對(duì)捷聯(lián)姿態(tài)算法做了初步闡述。
　　2．分析了微機(jī)械陀螺的各種誤差來源，推導(dǎo)了微機(jī)械陀螺的運(yùn)動(dòng)方程，得到了影響微機(jī)械陀螺振動(dòng)位移和結(jié)構(gòu)靈敏度的主要因素。溫度的變化會(huì)使諧振頻率發(fā)生偏移、品質(zhì)因數(shù)發(fā)生改變，會(huì)對(duì)原有的各種誤差進(jìn)一步放大，從而影響微機(jī)械陀螺的輸出精度。
　　3．介紹了多種微機(jī)械陀螺

3、的溫度誤差補(bǔ)償算法模型。闡述了最小二乘多項(xiàng)式、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及受控馬氏鏈等三種補(bǔ)償算法的基本原理及實(shí)現(xiàn)方式，為接下來的溫度實(shí)驗(yàn)和補(bǔ)償仿真做好鋪墊。
　　4．通過溫度試驗(yàn)，建立了全溫區(qū)的溫度誤差補(bǔ)償模型，并進(jìn)行了仿真補(bǔ)償驗(yàn)證。完成了實(shí)驗(yàn)電路板的硬件設(shè)計(jì)，并基于Visual C++編程語言開發(fā)了微機(jī)械陀螺溫度補(bǔ)償測(cè)控軟件，實(shí)現(xiàn)了陀螺輸出以及航姿系統(tǒng)解算結(jié)果的實(shí)時(shí)波形監(jiān)測(cè)。
　　5．最后，對(duì)各種算法的補(bǔ)償結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)和比對(duì)，分析了各種