现代导航技术第八章(陀螺仪的测试、标定与补偿)
第四章 测试、标定和补偿
4.4 陀螺仪试验
磁灵敏度测试：检查和量化外部磁场对敏感器 “漂移”特性可能造成的影响
4.4 陀螺仪试验
离心机试验：研究陀螺仪对大加速度的响应以及确定敏感器处于 工作状态或静态时其承受大的连续或波动加速度的能力。
4.4 陀螺仪试验
冲击试验：测量陀螺仪对于施加的冲击的响应，并确 定该敏感器对于施加的极短周期（一般为毫秒级）的 加速度的恢复能力
陀螺仪误差补偿：常规陀螺仪提供的旋转速率的测量 值（ ），可以根据绕其输入轴施加的速率（ ）表 示：
式中：
和
为陀螺仪分别沿其输入轴和自转轴的加速度；
4.6 标定与误差补偿
加速度计误差补偿：由加速度计禅师的测量值（ ）， 可以根据施加的加速度和敏感器误差系数用下列表达式 表示：
4.7 惯性导航系统的测试
标度因数 标度因数线性度 零偏误差
轴对准误差
逐次启动误差
4.5 加速度计试验
温度试验：确定用于描述加速度计性能的基本参 数随温度的变化；敏感器或者处于均匀温升或温 降或者敏感器内具有温度梯度。
4.5 加速度计试验
磁灵敏度测试 离心试验 冲击试验 振动试验 组合测试 老化与储存试验
4.4 陀螺仪试验
速率传递试验：检查把陀螺仪输出信号与输入运动相关联的 标度因数的各种特性及陀螺仪能够测量或“捕获”的最大和 最小角速率。
4.4 陀螺仪试验
温度试验： 将转台封闭在环境箱内来加以观测。
4.4 陀螺仪试验
摇摆速率转台试验：确定陀螺仪及相关电子控制电路对施加 于敏感期输入轴的振荡旋转的频率响应特性。
4.3 试验设备
加速度计和陀螺仪的标定
实验结论：
每个测量点平均后的电压值为： wmean =[-4.1923 -1.2581 0.1924 1.6609 -0.7690 0.2032 2.1583 -3.7068 -0.5240 0.2507 2.6429 -3.2152 -0.2850 0.4382 3.1271 -2.7302 -0.0398 0.6896 3.6081 -2.2342 0.1476 0.9318 4.0061 -1.7577 0.1903 1.1769 4.0257]
1 陀螺仪的标定
实验目的：
1. 掌握陀螺仪标定的原理与方法 2. 熟悉测试转台的使用方法 3. 掌握最小二乘数据处理原理与方法
实验原理：
微机械陀螺仪的标定实验， 主要进行标度因数和零偏的测试。陀螺仪标度因 数是指陀螺仪的输出电压与输入角速率的比值， 是根据整个角速率测量范围内测 得的输入、输出数据，用最小二乘法拟合求得的直线斜率。设 角速率 为：
K 0.1846 2.4121 0.0112 0.0211
T
实验原理：
本实验利用重力场翻滚实验对 Model 2430 进行典型参数的测试并建立静 态数学模型。 加速度计的输入轴在重力场中的不同取向，从而使重力加速度所产 生的比力在输入轴和其它轴上有不同的分量作为输入， 再通过加速度计的输出电 压， 采用最小二乘法来辨识加速度计的误差模型系数。加速度计的输入按正弦规 律变化， 其输出也应以正弦规律变化。 加速度计可采用如下的静态数学模型方程：
画出图像为：
图 1 测量电压与角速度的关系
可以看到角速度是 90°/s 时的值偏离了直线，所以去掉，用-90°到 80° 的数据进行标定。 利用 MATLAB 对陀螺参数的标定结果为：
K 0.1957 0.0486
陀螺仪标定方案
陀螺仪标定一、陀螺仪模型二、标定原理分别标定陀螺仪XYZ三轴的误差。
标定一个轴时，使转台绕待标定的轴以一定角速率旋转，其余两轴不动，改变角速率的值，得到10组不同角速率下陀螺仪的三轴输出值。
将陀螺仪输出值和转台输入值代入陀螺仪模型中，用最小二乘法求解误差系数矩阵。
三、标定过程将惯性器件安装在三轴转台内环框架上，使陀螺X、Y、Z轴分别与三轴转台的内框、中框、外框同轴。
X轴标定：1、设置转台运动方式为速率方式，先将转台归0，接通电源，预热10min。
2、转台内框转动轴按照表格中第一个速率正转，待转速稳定后同时采集陀螺仪3个敏感轴角速率输出值，取采样频率为100Hz，每种速率模式采样1min。
采集完成后转台停转。
然后转台反转，再采集陀螺仪输出值，采集完成后停转。
10种速率全部采集完后，将转台归0。
Y轴标定：转台中框转动轴按照表格中第一个速率正转，待转速稳定后同时采集陀螺仪3个敏感轴角速率输出值，取采样频率为100Hz，每种速率模式采样1min。
采集完成后转台停转。
然后转台反转，再采集陀螺仪输出值，采集完成后停转。
10种速率全部采集完后，将转台归0。
表2. Y轴标定时3个敏感轴输出Z轴标定：转台外框转动轴按照表格中第一个速率正转，待转速稳定后同时采集陀螺仪3个敏感轴角速率输出值，取采样频率为100Hz，每种速率模式采样1min。
采集完成后转台停转。
然后转台反转，再采集陀螺仪输出值，采集完成后停转。
10种速率全部采集完后，将转台归0。
表3. Z轴标定时3个敏感轴输出四、数据处理忽略转台的起始和停止阶段，求得在某输入角速率下陀螺仪输出的平均值作为该输入角速率下的陀螺输出值填入表1、2、3中。
以X轴为例，将表1中10种模式下的转台输入值和陀螺仪输出值带入数学模型式（1）中，分别得到关于K xx，K xy，K xz，W x0的10个方程，写成矩阵形式如下[W x1 W x2⋮W x10]=[p1q1r11p2q2r21⋮⋮⋮⋮p10q10 r101]·[k xxk xyk xzw x0]其中W x为陀螺仪X轴10种速率模式下的输出值，p、q、r 为转台输入值。
2024年度-20陀螺课件(共33张PPT)pptx
MEMS技术发展趋势
随着MEMS技术的不断发展，其应用领域不断拓展，同时向着更高性能、更低功 耗、更小体积的方向发展。
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陀螺发展历程及现状
发展历程
从最早的机械陀螺到现代的光学陀螺和微机械陀螺，陀螺技术经历了不断的发 展和创新。
现状
目前，光学陀螺和微机械陀螺已成为主流，具有高精度、高可靠性、小型化等 优点。同时，随着人工智能、物联网等技术的发展，陀螺的应用领域也在不断 扩展。
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02 陀螺仪结构与工 作原理 7
陀螺仪基本结构组成
手段提高陀螺仪的测量精度和稳定性。
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03 光学陀螺技术及 应用 11
光学陀螺概述及分类
01
02
03
光学陀螺定义
利用光学原理测量角速度 的装置。
光学陀螺分类
根据测量原理不同，可分 为干涉式、谐振式和受激 布里渊散射式等。
光学陀螺应用领域
航空、航天、航海、兵器 等领域中的导航、制导和 控制等。
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的需求。
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06 未来发展趋势与 挑战 23
新型陀螺技术研究方向
光学陀螺技术
利用光学原理，研究高精 度、高稳定性的光学陀螺 ，提高测量精度和抗干扰 能力。
微机电陀螺技术
通过微纳加工技术，制造 微型化、低功耗的陀螺仪 ，满足便携式设备和微型 飞行器等领域的需求。
原子陀螺技术
基于原子干涉原理，研究 高灵敏度、高分辨率的原 子陀螺，为高精度导航和 定位提供技术支持。
利用光学谐振腔的旋转多普勒效应，通过测量谐振腔中顺时针和 逆时针传播的两束光的频率差来检测角速度。
三轴MEMS陀螺仪标定方法研究
三轴MEMS陀螺仪标定方法研究摘要 MEMS陀螺仪作为低成本惯性测量单元在载体姿态监测与导航控制中有着广泛应用。
根据三轴光纤陀螺仪标定的数学模型，设计了三轴MEMS陀螺仪标定的数学模型及标定实验；介绍了数学模型中陀螺仪标度因数、安装误差系数以及固定常值漂移的计算与处理方法。
理论分析与实验结果表明：该标定方法原理简单、易于实现，且标定结果精度高，标定后的解算矩阵可为后续姿态解算和导航控制提供较为准确的量测数据。
关键词三轴MEMS陀螺仪；安装误差标定；误差补偿0 引言传统磁罗盘主要由三轴加速度计和三轴磁力计构成（也称为六轴磁罗盘），三轴加速度计主要用于测量地球重力加速度，根据所测得的数据，求解载体的俯仰角和横滚角，利用求出的俯仰角和横滚角，同时结合三轴磁力计测得的地磁场数据，求解出载体的磁方位角[1]。
当载体处于准静态（静止或匀速运动）时，三轴加速度计可准确测量地球重力加速度，从而准确求解出载体姿态角。
当载体处于动态时，三轴加速度计除了测量地球重力加速度外，还会测得载体自身所产生的加速度，导致姿态角计算不准。
因此，六轴磁罗盘只能准确测量准静态下载体的姿态角，而无法用于动态条件时载体姿态角的准确测量。
但在实际应用中，大多数载体都是处于动态，由于载体运动对陀螺仪的影响较小，利用这一特性可以解决动态条件下载体姿态角精确测量问题[2]。
近年来，随着MEMS陀螺仪技术的发展，MEMS陀螺仪技术水平已取得了长足的进步，将三轴MEMS陀螺仪集成到传统磁罗盘中构成九轴磁罗盘（AHRS）已成为现实[3]。
然而，三轴MEMS陀螺仪由于存在固定常值漂移、安装误差、标度因数误差等会直接影响九轴磁罗盘姿态计算[4]，因此在使用三轴MEMS陀螺仪之前对其进行精确的标定过程是非常必要的。
1 陀螺仪标定原理MEMS陀螺仪对姿态误差产生直接影响，其主要表现是MEMS陀螺仪固定常值漂移、陀螺仪的安装误差对捷联惯导系统的姿态误差的影响[5]。
陀螺仪原理惯性导航详解演示文稿
随着科学技术的发展，许多新型陀螺仪的大量 出现，它们之中已经没有高速旋转的转子，但 是 它们仍然可以用来感测物体相对惯性空间的角运 动，因此人们也把陀螺仪这一名称扩展到没有刚 体转子而功能与经典陀螺仪等同的敏感器。
本节仍以框架式刚体转子陀螺仪为研究对象来 阐述陀螺仪的基本特性。
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三自由度陀螺（二自由度） 二自由度陀螺（单自由度） 陀螺的应用：指示仪表，传感器，把陀螺本身作为
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设想地球被海 洋全部包围，则 各处海平面形成 的地球形状称为 大地水准体。与 地球自然表面非 常接近（71%的 海水）
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将大地水准体用 一个有确定参数的 旋转椭球体来逼近 代替（如椭球面与 真实大地水准面之 间的高度差的偏差 平方和最小），这 种旋转椭球体称为 参考椭球体，简称 参考椭球。
下图中，n坐标系为地理坐标系，b坐标系为机 体坐标系。
45
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1.姿态角定义 航向角：飞机纵轴在水平面内的投影相对地理系
指北线夹角。 俯仰角：飞机纵轴与地平面间的夹角或飞机绕其
横轴的转角。 倾斜角：飞机横轴与地平面间的夹角或飞机绕其
纵轴的转角。
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2.地理坐标系与机体坐标系的关系: 设起始时地理坐标系与机体坐标系重合。
3.本身作为一个元部件，与其它自动控制元部件 组成各种陀螺装置。如陀螺稳定平台，惯性导 航系统等。
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2.1 三自由度陀螺及基本特性 一、两个主要特性：
稳定性：陀螺转子绕自转轴高速旋转即具 有动量矩时，如果不受外力矩作用，自转轴将 相对惯性空间保持方向不变的特性。
进动性：在陀螺上施加外力矩时，会引起 陀螺动量矩矢量相对惯性空间转动的特性。
，进动角速度越小；转子对自转轴的转动惯量 越大，进动角速度越小；外力矩越大，进动角 速度越大
现代导航实验报告光纤陀螺静态测试Allan方差分析
现代导航测试实验报告光纤陀螺静态性能测试Allan方差分析姓名学号学校南京航空航天大学学院自动化学院专业自动化专业班级2014年11月一、 实验目的：1. 了解光学陀螺静态测试的过程。
2. 通过实验测试得到的数据，利用Allan 方差法分析其随机误差特性其随机噪声特性。
二、 实验原理：1. 光纤陀螺仪静态测试1) 静态测试方法：测试转台工作于静止状态，启动陀螺仪稳定工作状态后，以一定的频率采集陀螺仪的输出。
伺服控制测试设备原理图如下图：环境温度图表 1 伺服控制测试设备原理图2) 考虑地球自转带来的静态角速率被陀螺仪敏感的情况，需在输出角速率中去除地球自转角速率在实验所在地（南京：北纬32°03′）的分量：s L n iez /0032.0sin =Ω=ω其中地球自转角速率s rad /10292.75-⨯=Ω。
2. Allan 方差定义与计算Allan 方差法是在时域上对频域特性进行分析的一种方法，为评价光纤陀螺仪的各类误差(包括角度随机游走、零偏不稳定性、角速率随机游走、量化噪声和速率斜坡)特性提供了一种简便的手段．采用该方法，通过对陀螺输出数据构成的一个样本空间进行处理，就可以辨识出陀螺各项误差的系数。
计算Allan 方差的步骤如下所示：1)获取数据。
以固定的采样周期Ts ，采集光纤陀螺的输出角速率，共采样N 个点，得到长度为N 的样本空间。
2)动态分组，分成的每组数据个数是动态变化的。
将样本空间中每m(m=1，2，…，M ，M<N ／2)个数据分成一组，得到k 个独立的数组, 令k=[N ／m]且K=[N ／M]。
3)平均数据。
针对每组数据个数为m 的情况，对每组数据取平均值，即求群平均。
得到元素为群平均的随机变量集合，每一组的平均值为k j mm miim j j ,,2,1其中,1)(1)1( ==∑=+-ωωNm N m N m m m m +-+-++1ωωωωωωωωω,,,,,,,212212)(1ω))m图表 2 Allan 方差计算中的数组平均过程示意图4)计算特定相关时间的Allan 方差。
现代导航技术第九章(陀螺仪随机漂移的分析与处理)
2、平稳随机过程的数学建模方法-时间序列分析法
平稳随机时间序列线性模型的结构形式 （2）滑动平均模型-MA模型 滑动平均模型用MA（q）表示，q代表模型的阶数。该模型把 任一时刻的观测值表示成过去q个时刻的 白噪声的加权叠加：
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§9.2 陀螺随机漂移数据的统计检验和数学建模
2、平稳随机过程的数学建模方法-时间序列分析法
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现代导航测试技术
第九章 陀螺仪随机漂移的分析与处理
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第九章 陀螺仪随机漂移的分析与处理
§9.1 描述陀螺仪随机漂移的特征函数 §9.2 陀螺随机漂移数据的统计检验和 数学建模
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§9.1 描述陀螺仪随机漂移的特征函数
1、概述
陀螺漂移率包含系统性的和随机性的两种分量。 对于系统性的漂移，如线运动和角运动条件下的漂移率， 只要建立的数学模型足够精确，通过漂移补偿计算，便可 消除系统性漂移率对惯导系统的影响。 随机性的漂移率，由于其随时间变化的随机特性，因而在 惯导系统中不能用简单的方法补偿。
1、概述
陀螺漂移随机过程可以用下列统计函数来描述： 概率分布函数或概率密度函数；提供随机过程各种取值的概率特 性，可以给陀螺随机漂移以完整的描述。 均值函数和方差函数；提供随机过程幅值方面的基本信息，从幅 域来描述陀螺随机漂移的统计特性。 自相关函数和自协方差函数；反映随机过程两个不同时刻之间的 相关程度，从时域来描述陀螺随机漂移统计特性。 自功率谱密度函数；反映随机过程的平均功率按频率分布的密 度，从频域来描述陀螺随机漂移统计特性。
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§9.1 描述陀螺仪随机漂移的特征函数
1、概述
陀螺随机漂移是一个随机变 量，而这个随机变量是时间 的函数，因而是个随机过程。 在陀螺漂移测试中，每进行 一次实验，得到1条试验曲 线，即得到一个1个样本函 数，它表明陀螺漂移在这一 次试验中随着时间变化情况。 在条件相同的情况下重复多 次试验，可以得到一族试验 曲线即一族样本函数。
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （2）速率传递试验 测试方法
在典型的测试中，速率转台的转动速率从零开始，逐级分成 一系列角速率值，同时记录每一级的数据。 旋转速度对于每一级设定的周期上保持常量，使得敏感器的 输出在记录前已处于稳定状态。 施加的角速率在最大和最小的期望值之间递增变化。
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （3）温度试验
如：全温范围 下的某型号光 纤陀螺标度因 数漂移特性
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （4）摇摆速率转台试验
此类试验的目的是确定陀螺仪及其相关电子控制电路对施加 于敏感器输入轴的振荡旋转的频率响应特性 测试设备与速率变换测试中所述的速率转台非常类似。 在该情况下，转台同样安装在合适的基座上以提供稳定性， 并施加各种预先设定频率的角运动。
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （7）冲击试验
试验的目的是测量陀螺仪对于施加的冲击 的响应，并确定该敏感器对于施加的极短 周期(一般为毫秒级)的加速度的恢复能力。 敏感器要安装到金属台上，并将该台从给 定的距离上落到一合适形状的铅块上。 在施加冲击过程中且同样在冲击后的一定 时间内记录输出信号。陀螺仪在冲击前后 漂移均值的对比能够表明该陀螺仪特性的 瞬态或永久性变化。
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （2）速率传递试验
输出角速率偏差（deg/s）
数据分析
与实际相比的输出偏差曲线
IFOG标度因数测试情况（10℃）
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （3）温度试验
陀螺仪性能随其壳体内温 度改变造成的变化，可以 通过将转台封闭在环境箱 内来加以观测。箱内温度 一般从-55℃升至80℃
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
1、惯性敏感器误差测试原理概述 惯性敏感器的特性或性能可以采用前面章节中 所描述的数学表达式来表示，例如：
惯性敏感器测试的目的之一是求取这些方程的系数及各种误 差项，从而可以预测其在特定情况下的性能。 在建立敏感器的性能指标或性能特征后，各类系统误差可以 加以补偿，从而提高其精度。
§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （1）稳定性测试-多位置测试 分析
对于每次的测试运行要进行数据分析，找出该值的平 均漂移率及其方差。 陀螺仪漂移率要根据一次工作过程中陀螺输出数据的 方差来评估。在这些测试中，重力矢量与陀螺的输入 轴不同轴。 陀螺漂移率的逐次稳定性由测量得到的陀螺仪输出漂 移值的平均的方差来评估。
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
1、惯性敏感器误差测试原理概述 惯性敏感器测试的基本方式
根据被测的敏感器或系统以及所需的评价方式，可以采用 静态或动态测试方法。 在静态测试情况下，器件保持固定并观测其对一定的自然效应 或现象的响应。例如，利用地球自转角速度可以通过放置在不 同的位置和朝向来进行观测。 当进行动态测试时，使被测敏感器运动，监视器件对该扰动的 响应并与施加的激励进行比较。
在速率传递测试中，陀螺仪牢固地安装在转台上，使其敏感 轴(或者是双轴敏感器情况下输入敏感轴之一)与速率转台的 旋转轴可以不必同轴，但必须要与其平行。 速率转台有多种使用方式，但基本原理是将陀螺仪测量得到 的角速率或角位移与速率转台给定值相比较。必须注意保证 速率转台对于任何给定的测量不会"超出"规定的角速率。
26 亥姆霍兹( Helmholtz )线圈
§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （5）磁灵敏度测试
磁性敏感度示意图 27
§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （6）离心试验
离心机给陀螺仪提供一种大的稳定或波动式加速度。 离心试验的目的是研究陀螺仪对大加速度的响应以及确定敏感 器处于工作状态或静态状态时其承受大的连续或波动加速度的 能力。 为检查陀螺仪的加速度敏感度，施加的加速度逐步增加至给定 的最大值。此过程对陀螺仪不同的安装方向进行重复测试，目 的是检查其沿不同轴的加速度敏感度。然后对于施加在陀螺仪 的每一项加速度值，对其产生的加速度输出信号的均值进行比 较，并由此可以计算出敏感器的加速度敏感度。
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （5）磁灵敏度测试
此类测试的目的是检查和量化外部磁场对敏感 器“漂移”特性可能造成的影响。测试的形式与 多位置测试相同。
初始时，使敏感器对准一特定的地理取 向，线圈不通电，记录一定时间的陀螺数 据。然后给线圈施加适当的电流以产生期 望的磁场强度，重复此测试。 一般来说，要对相对于陀螺仪轴不同的磁 场方向进行完整的系列测试，在这些轴向 上，磁场强度以合适的变化幅值逐步增加 到最大值。
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （2）速率传递试验 测试方法
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （2）速率传递试验 数据分析
对速率传递试验所得数据的分析，一般是通过将陀螺仪的输 出信号与其对应的转台旋转速率相比较来进行，转台速率信 号通常由测速电机测得。对一次测试序列中采集的全部数据 重复进行此过程，并采用最小二乘近似法通过这些数据构造 一条直线。 该直线的斜率即为该陀螺仪的标度因数。为考虑任何的非线 性趋势，可以用曲线来拟合数据。这在数学上由多项式来表 示，其系数反映了陀螺仪的标度因数非线性度。
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
1、惯性敏感器误差测试原理概述 惯性敏感器测试的基本遵循原则
惯性敏感器和系统在整个开发阶段要经受不同的测试和标定。 在样机或初始研究开发阶段，要设计测试策略用以估计器件 的性能边界，确定对什么有好处，且不会造成对器件的损 坏，这是因为样机通常非常昂贵且紧缺! 通常采用以下两种测试方案： 单一测试方案。根据敏感器类型，测试可以在测试平台上进 行，而不是在专门的实验室中测试。测试通常的安排是在系 列试验中的一项试验中，每次只改变诸多环境激励中的一 个，以便了解敏感器的响应并确定其特性。
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （1）稳定性测试-多位置测试
稳定性测试的目的一般是评估陀螺仪逐次运行或逐次启动的漂 移及持续运行的漂移特性。 陀螺仪被放置在一个基座上，分别指向一系列相对于地理轴和 地球当地重力矢量的固定方向，或者可以采用一套转台将陀螺 仪精确地放置到需要的方向。 陀螺仪要在固定的温度范围内工作。陀螺仪加电并在预定的时 间内使温度达到稳态（工程称该过程为陀螺预热），并对陀螺 仪的信号进行记录。 在一次稳定性测试中，敏感器的一组通电可能要持续达1h。 对于更高等级的敏感器，持续时间可能要更长。 10
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （3）温度试验 测试方法
温度试验有多种方式可以采用，如： 允许陀螺仪的温度稳定，即“吸收”试验，或允许在给定的周期内 进行有控制的增加或降低，即热梯度试验。 上面所提的速率试验在各种温度下重复进行并记录陀螺仪的输 出信号。 随温度变化的关系可以由数学表达式来表示，它可以存储于计 算机中;如果陀螺仪安装有热传感器，用来进行对温度变化的在 线补偿。
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
1、惯性敏感器误差测试原理概述 惯性敏感器测试的基本方式
确定敏感器或系统的特性可以采取下列的3 步方法: (1) 采用非常简单的测试进行粗检或粗评价，如在试验台上进行 单一的静态位置测试以确定其响应是否与设计者或制造者的 预测相一致。 (2) 从多位置测试进行静态测试和或标定以获得器件的性能参数。 (3) 进行动态测试。测试时器件处于运动状态，如旋转或具有加 速度的线性运动。这种形式的测试需要专门的测试设备，如 速率转台或振动台。
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现代导航测试技术
第八章 陀螺仪的测试、标定与补偿
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第八章
陀螺仪方法 §8.2 光学陀螺仪的性能测试和 ALLAN方差分析法
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
1、惯性敏感器误差测试原理概述
为确定惯性敏感器对给定应用环境的适应性，需要对其进 行评估测试，以保证这些器件满足该应用的全部性能要求。 体现以下两层含义： 敏感器及系统要求所处的工作环境变化范围很大，从较 为平静的海上使用，到高敏捷地对空和空空导弹在超声 速或高超声速飞行时所承受的极高动态作用力的应用。 测试和标定方法需要反映应用的类型，同时且非常重 要的是要反映敏感器和系统的实际工作环境。
在这些测试中，被评估的标度因数一般特性为: (1) 标度因数的均值及其散布: (2) 速率转台的角速率改变时均值的变化，即其线性度; (3) 环境温度改变时标度因数的均值变化; (4) 陀螺仪响应的滞后。
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
2、陀螺仪误差测试的种类和方法 （2）速率传递试验 测试方法
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§8.1 陀螺仪误差测试的基本方法
1、惯性敏感器误差测试原理概述 惯性敏感器测试的基本遵循原则
组合测试方案。其概念是建立一个测试方案，采用最少量 的测试确定系统的性能和可靠性，原因是测试往往耗时且 昂贵。因此，在测试方案中，从鉴定测试和验收测试中记 录的数据可以作为组合测试方案的输入，特别是关于运行 数据及与时间有关的性能的变化。所有这些数据可以帮助 估计该系统潜在的可靠性及平均故障间隔时间。 随着惯性敏感器或系统研究和开发阶段的不断进展，测试愈加深 入以进一步研究其性能包线。评价尽可能多的敏感器对于建立被 测参数的置信水平是非常重要的。