Методика калибровки тепловой модели блока чувствительных элементов, состоящего из трех датчиков угловой скорости

Авторы: И. Е. Тарыгин

Рассматриваются методические аспекты задачи калибровки блока, состоящего из трех датчиков угловой скорости (ДУС), с использованием измерений от двухосного поворотного калибровочного стенда с термокамерой. Для инструментальных погрешностей измерений датчиков угловой скорости вводится априорная параметрическая модель, содержащая сдвиги нулей, погрешности масштабных коэффициентов, малые углы неортогональности осей чувствительности, а также коэффициенты зависимости от температуры для всех перечисленных погрешностей измерений. Задача определения параметров введенной параметрической модели сводится к оптимальной оценке вектора состояния линейной динамической системы по вектору измерений, линейно связанному с вектором состояния. При такой постановке задачи вектором измерений является вектор малого поворота между модельной (вычисленной по показаниям ДУС) ориентацией блока и модельной (вычисленной по измерениям стенда) ориентацией планшайбы. Предлагаемый подход формализации задачи калибровки является модификацией разработанного ранее в лаборатории управления и навигации МГУ им. М.В. Ломоносова метода калибровки инерциальных измерительных блоков в сборе на грубых одноосных стендах с горизонтальной осью вращения. Калибровочный эксперимент представляет собой последовательность горизонтальных вращений вокруг каждой из осей чувствительности ДУС. В работе приводятся результаты численного моделирования и ковариационного анализа.

Ключевые слова: калибровка гироскопов, фильтр Калмана, оптимальное оценивание, температурные зависимости

ОБ АВТОРАХ

Тарыгин Илья Евгеньевич. Аспирант, лаборатория управления и навигации МГУ им. М.В. Ломоносова.

Для цитирования:

Тарыгин И.Е. Методика калибровки тепловой модели блока чувствительных элементов, состоящего из трех датчиков угловой скорости // Гироскопия и навигация. 2019. Т. 27. №4. С. 88-102. DOI 10.17285/0869-7035.0016

Английская версия статьи в журнале Gyroscopy and Navigation

Tarygin, I.E. Calibration of the Thermal Model of an Inertial Measurement Unit with Three Angular Rate Sensors. Gyroscopy Navig. 11, 25–33 (2020). https://doi.org/10.1134/S2075108720010125