三轴转台误差对捷联惯组六位置标定精度的影响深度分析

本文主要探讨了捷联惯性测量组件（ strap-down inertial measurement unit，简称IMU）在进行六位置标定时，三轴转台误差对其精度影响的深度分析。作者团队，包括奔粤阳、刘新源、鲍桂清和于飞，共同研究并基于一项高校博士学科点专项科研基金项目展开工作（20102304110021）。研究的核心是转台角位置控制误差、转台非正交误差以及它们如何影响IMU的标定结果。 首先，论文对转台角位置控制误差进行了理论上的剖析，指出这种误差对加速度计刻度因数的影响微乎其微，意味着转台本身的精确度直接影响到标定的准确性。其次，文章着重强调了转台非正交误差，即转台的三个轴不完全垂直，这会导致IMU测量数据出现偏差。对于中框非正交误差，影响尤为显著，达到5英寸的误差时，会对标定结果产生显著影响。 值得注意的是，加速度计的零位和陀螺仪的常值漂移误差并非独立存在，而是转台多方面误差累积的结果。这些误差与重力加速度和地球自转角速度有直接关系，这意味着在实际操作中，必须严格控制转台的精度以减小这些误差的积累。 当转台角位置控制误差达到2秒（秒弧），即使转台的内框和外框非正交误差较小，如3英寸，仍会导致加速度计零位误差达到十的负四次方级别。因此，对于高精度的IMU标定，转台的精密设计和校准至关重要。 论文的关键词包括“惯性测量组件”、“六位置”、“标定精度”以及“转台误差”，这些都是深入理解文章核心内容的关键术语。总体来说，这篇首发论文为我们提供了关于如何通过优化转台误差控制来提升IMU六位置标定精度的重要参考，对于惯性导航和组合导航系统的研发人员具有很高的实用价值。