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挠性陀螺和加速度计温度特性模型研究及误差补偿技术

熊伟  
【摘要】:惯性器件(陀螺和加速度计)是整个惯性导航系统的核心元件,其精度直接影响整个系统的精度。提高惯性器件的精度,是当前惯性技术领域的重要课题。惯性器件的精度除了受到制造工艺、内部结构等本身的性能影响外,还与测试其精度时所处的环境条件和工作条件有关。影响惯性器件精度的诸多环境因素中,最主要的有两个,一是基座运动(倾斜和振动),二是温度变化与电磁干扰。对于目前及未来的惯性器件,温度变化是限制其精度提高的主要因素之一。为了进一步提高惯性器件的精度,必须对惯性器件进行温度误差建模和补偿。 本文针对捷联惯性导航系统中挠性陀螺和加速度计的温度误差进行温度实验、建模及补偿。挠性陀螺和加速度计采用的是动力调谐陀螺和石英挠性加速度计。本文分别从不同方面来分析温度对动力调谐陀螺和石英挠性加速度计的影响,并利用现有条件设计实验。通过大量的温度环境实验来获取实验数据。在对所采集的数据进行整理、比较、分析基础上,决定采用基于BP神经网络模型的数据拟合方法来研究温度对误差的影响关系,从而建立误差模型并实施补偿。通过外插实验和内插实验证实了模型的合理性,具有较强的工程使用价值。


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