MEMS陀螺仪随机误差在线建模与滤波研究

针对普通微电子机械系统(micro-electro-mechanical system, MEMS)陀螺仪随机误差较大、零偏性影响在线建模的问题，提出对MEMS陀螺仪随机误差在线建模、实时滤波以提高MEMS陀螺仪在工程应用中的精度。首先，对陀螺仪采样数据进行分析处理，使其满足时间序列建模的要求。为避免数据离线零均值处理，实现在线建模，直接将数据中陀螺仪零偏引起的常值分量带入模型，建立具有常数项的时间序列模型，并通过递推最小二乘法得到模型参数的最优估计；然后，利用时域上状态空间方法设计增广状态Kalman滤波器，实时修正MEMS陀螺仪随机误差。研究表明方法有效，MEMS陀螺仪精度进一步提高，研究能为后续惯性测量运算提供可靠的数据支持。