自适应分段拟合：动调陀螺非线性误差补偿技术

"这篇论文是2008年由何昆鹏、孙华、高延滨、李光春发表于《哈尔滨工程大学学报》的研究，主题聚焦于动调陀螺的标度因数非线性误差补偿技术。该研究旨在减少捷联惯性测量组件中的动调陀螺误差，提出了自适应分段最佳逼近拟合方法，通过分析误差产生原因，建立补偿模型，并设计了试验方案。这种方法能提高陀螺角速度测量精度，最大提升可达10倍。关键词包括捷联导航系统、惯性测量单元、动力调谐陀螺和非线性误差。" 文章深入探讨了捷联惯性测量组件(SINS)中的一个重要问题——动调陀螺的非线性误差。动调陀螺在捷联惯性导航系统中扮演着核心角色，其测量精度直接影响系统性能。非线性误差主要表现在陀螺和加速度计的标度因数上，这对整个导航系统的稳定性和精度造成负面影响。 研究者提出了一种创新的误差补偿策略，即自适应分段最佳逼近拟合。首先，他们分析了导致陀螺非线性误差的原因，可能是制造偏差、温度变化、机械振动等多种因素。然后，基于这些分析，他们推导出了一个陀螺标度因数非线性误差的补偿模型。该模型的关键在于将整个测量范围自适应地分为多个段，并且在每个分段内使用高次曲线进行最佳逼近，以获得陀螺测量的精确函数描述。 实验标定方案在惯性测量组件的全量程范围内执行，确保了在各种工作条件下的适用性。通过对每个分段区间进行最佳拟合，能够实时补偿陀螺的非线性测量误差，从而提高系统的测量精度。实际的速率试验和摇摆试验结果显示，这种自适应分段高次曲线最佳逼近方法显著提升了陀螺的角速度测量精度，最高提升了大约10倍，这对于提高整体导航系统的可靠性具有重大意义。 这篇论文提供了一种有效解决动调陀螺非线性误差的技术手段，对于提升捷联导航系统性能，特别是在军事、航空航天和自动驾驶等领域的应用具有重要的理论和实践价值。通过这种误差补偿方法，不仅能够改善现有系统的性能，也为未来惯性导航技术的发展指明了新的方向。