利用简易机械装置的IMU标定方法及其误差分析

【摘要】：惯性测量单元(IMU)的标定对于惯性导航系统是基础而重要的工作。批量生产过程中常用的标定由于对专业设备的需要而主要适用于较高等级IMU。对于低等级IMU(如MEMS惯导),用户需在使用前做简易自行标定,且在标定设计中要注意控制成本。本文改进了标准六位置法,利用简易的机械装置对IMU进行一次安装即可同时完成对陀螺和加速度计的零偏、标度因子和交轴耦合的标定。实验中仅使用一台机械加工中常用的可倾斜分度头作为简易双轴手动位置转台为陀螺和加速度计提供必要的标定动作。研究重点是对影响标定的各项误差源进行详尽的定量分析,考察其在标定算法中的误差传播,由此明确各项误差源对标定造成影响的范围,区分主要误差源和非主要误差源,探讨改进方法。并通过标定几套不同精度的IMU验证了标定方法的可行性及误差分析的正确性。