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硅微陀螺仪随机漂移建模研究

王新  
【摘要】: 惯性导航系统对陀螺仪精度的要求越来越高,因而对陀螺仪随机漂移的研究也显得越来越重要。作为新型陀螺仪的硅微陀螺仪,有着尺寸小、重量轻、成本低、功耗小、寿命长、可靠性高和动态性能好等一系列传统惯性器件无法比拟的优点。但由于目前随机漂移还比较大,且在短期内精度无法大幅度提高的情况下,通过对硅微陀螺仪的随机漂移数据进行统计分析并建立相应的时间序列模型,并以此模型为基础,对随机漂移数据进行预报和补偿,进一步提高硅微陀螺仪的精度。 本文围绕硅微陀螺仪随机漂移的建模,开展了以下研究工作: 论文首先介绍了时间序列模型的结构及其特性。根据测试数据分析了硅微陀螺仪随机漂移序列的平稳性、正态性、趋势性和周期性。 论文详细的分析了AR模型和ARMA模型的参数估计方法。通过对多种递推方法进行分析比较后,采用了非线性最小二乘递推算法计算硅微陀螺仪的模型参数。 结合陀螺仪随机漂移序列的统计分析结果,对硅微陀螺仪随机漂移利用常规方法和DDS方法分别进行建模,并对建模结果进行了模型的适用性检验。 最后,在所建模型的基础上,利用最小方差预报方法,对硅微陀螺仪随机漂移进行了预报研究。


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