MEMS微惯性测量单元的快速标定补偿技术

"一种基于MEMS的微惯性测量单元标定补偿方法 (2008年)" 这篇2008年的论文聚焦于微机电系统（MEMS）在微惯性测量单元（MIMU）中的应用，特别是针对MIMU的标定与误差补偿技术。MIMU通常用于航天、航空以及导航等领域，它包含陀螺仪和加速度计，用来测量设备的角速度和线性加速度。然而，由于MEMS技术的固有局限性，MIMU的测量结果往往存在一定的误差。 作者孙宏伟、房建成和盛蔚来自北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，他们提出的是一种创新的“动态翻转6位置”标定补偿方法。这种方法主要针对MIMU的角速度和加速度误差模型，旨在简化传统标定过程并提高效率。传统的标定过程可能需要复杂的设备和多步骤操作，而新方法只需要一个单轴速率转台，无需额外的指北装置，使得标定过程更加便捷。 该方法的独特之处在于，它能在一次操作中识别并校正MIMU的45个误差系数，这显著提高了标定的效率。对于低精度的捷联惯性测量单元，这种补偿方法特别有效，因为它能显著提升测量精度，达到2-3个数量级的提升。这意味着原本可能存在较大误差的测量结果将变得更加准确，这对于依赖MIMU数据的导航系统等应用至关重要。 论文通过理论分析、数学推导和大量实验验证了这一补偿方法的有效性。这些实验不仅证明了方法的可行性，还量化了其在提升MIMU性能方面的显著效果。通过对MIMU进行这样的标定和补偿，可以极大地增强系统的稳定性和可靠性，从而在实际应用中提供更精确的运动参数信息。 总结来说，这篇论文为MEMS-MIMU的误差控制提供了新的思路，其贡献在于简化了标定流程，提高了标定精度，并特别适用于低成本、低精度的MIMU系统。这一成果对于推动微型惯性传感器技术的发展，特别是在对实时性、便携性和精度有高要求的领域，具有重要的理论和实践意义。