北航惯性导航综合实验二实验报告Word下载.docx
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，输出矩阵为
，那么标度因数、安装误差系数与陀螺漂移组成的矩阵可按最小二乘法估计为：
类似，可计算加速度计的标度因数、安装误差系数与加计零偏。
五、实验容
1、陀螺安装误差测试实验
1）速率转台处于"
停顿〞状态，接通电源，预热至IMU工作稳定；
2）分别以10°
/s，20°
/s，40°
/s，60°
/s，80°
/s的速率转动转台，翻开监控计算机中的数据采集软件。
在每一个旋转速率下，转台正转，旋转稳定后，采集转台旋转360°
的过程中IMU的输出数据
，停转，存储数据；
转台反转，如上再次采集IMU输出数据
3）翻转工装，依次使得陀螺敏感轴X、Y轴依次平行于转台旋转轴，在每个位置上重复上述步骤，稳定后记录转动相应敏感轴的角速度当量均值
并保存数据；
六、实验结果
陀螺数据求平均处理
10°
/s
20°
40°
60°
80°
X轴反向
-9.9123
-19.9246
-39.8253
-59.6601
-79.1389
Y轴反向
-10.3317
-19.9998
-40.4727
-59.7430
-79.2054
Z轴反向
-9.9690
-19.8442
-39.8682
-59.4884
-79.0262
X轴正向
9.9243
19.9380
39.8195
59.6146
79.3660
Y轴正向
10.0445
19.9458
39.9983
59.9388
79.2885
Z轴正向
10.0398
19.9238
39.9615
59.7230
79.3576
按公式〔2〕计算陀螺标度因数、安装误差和零偏结果如下。
2.2加速度计安装误差测试
一、实验步骤
1）接通电源，预热至IMU工作稳定，启动数据采集软件；
2）摇动转台手柄使IMU安装台面垂直，顺时针旋转垂直方向的转台，每隔20°
作为一个实验测试位置，直到转过360°
回到原位置，再依次逆时针旋转垂直方向的转台，分别记录18组Z向加速度计输出数据
；
3）将转台台面调至水平，安装IMU使加速度计的Z向垂直于水平面。
摇动转台手柄使IMU安装台面垂直，调整转台Z向加速度计处于水平位置，此位置记为初始位置。
4）顺时针旋转垂直方向的转台，每隔20°
回到原位置，再依次逆时针旋转垂直方向的转台，分别记录18组X、Y向加速度计输出数据
。
二、实验结果
5）按公式〔3〕计算加速度计标度因数、安装误差和零位误差。
标度因数及安装误差阵
加速度计的安装误差系数和零偏
三，实验分析
1，Matlab在求逆的时候容易出现非奇异，导致不能求逆，应当适当调整输入阵的元素顺序，防止奇异。
2.3旋转调制原理验证实验
1、通过认识旋转调制技术，实现理论课学习畴的拓展；
2、验证旋转调制技术的效果，加强学生对旋转调制技术的理解。
观摩单轴旋转调制系统工作过程，学习旋转调制原理，验证旋转调制技术对陀螺、加速度计性能的调制效果。
旋转调制式捷联惯导系统、稳压电源、数据采集系统。
旋转调制是陀螺漂移的自补偿技术，设X向陀螺的漂移为
，加计零偏为
，Y向陀螺的漂移为
平台绕Z轴以
的角速度旋转，如图1所示，那么地理坐标系下的等效东向和北向陀螺漂移和加速度计零偏的表达式有：
图1旋转调制捷联惯导的组成框图
〔1〕
〔2〕
旋转调制技术可以将惯性器件引起的误差大大降低。
1．教师讲解
●旋转调制技术简介
●旋转调制系统及显控系统简介
2．操作演示
●演示旋转调制系统工作过程
●控制电机分别处于旋转和锁定状态，输出并存储陀螺和加速度计数据。
3．理论探究
对两种状态下的陀螺漂移角速率分别求姿态误差角，探究旋转调制对陀螺性能改善的作用。
旋转调制后：
未经调制的误差角：
六、实验分析
由图可以看出，经过旋转调制的姿态误差角从原理上讲应该比未经过旋转调制的姿态误差角小，但是由于其他干扰，只能看出经过旋转调制后相对于未经过旋转调制的情况幅值确定而不是发散。
四，实验源程序
1，陀螺仪安装误差标定源程序
%%%%%%%%%%%X轴反向
x10n=load（'
E:
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\x10n.txt'
）;
x20n=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\x20n.txt'
x40n=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\x40n.txt'
x60n=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\x60n.txt'
x80n=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\x80n.txt'
x101=x10n（2:
7201,1）;
x201=x20n（2:
3601,1）;
x401=x40n（2:
1801,1）;
x601=x60n（2:
1201,1）;
x801=x80n（28:
929,1）;
x101=mean（x101）;
x201=mean（x201）;
x401=mean（x401）;
x601=mean（x601）;
x801=mean（x801）;
x1=[x101x201x401x601x801];
%%%%%%%%%%%Y轴反向
y10n=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\y10n.txt'
y20n=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\y20n.txt'
y40n=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\y40n.txt'
y60n=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\y60n.txt'
y80n=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\y80n.txt'
y101=y10n（2:
7201,2）;
y201=y20n（2:
3601,2）;
y401=y40n（2:
1801,2）;
y601=y60n（2:
1201,2）;
y801=y80n（28:
929,2）;
y101=mean（y101）;
y201=mean（y201）;
y401=mean（y401）;
y601=mean（y601）;
y801=mean（y801）;
y1=[y101y201y401y601y801];
%%%%%%%%%%%Z轴反向
z10n=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\z10n.txt'
z20n=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\z20n.txt'
z40n=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\z40n.txt'
z60n=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\z60n.txt'
z80n=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\z80n.txt'
z101=z10n（2:
7201,3）;
z201=z20n（2:
3601,3）;
z401=z40n（2:
1801,3）;
z601=z60n（2:
1201,3）;
z801=z80n（28:
929,3）;
z101=mean（z101）;
z201=mean（z201）;
z401=mean（z401）;
z601=mean（z601）;
z801=mean（z801）;
z1=[z101z201z401z601z801];
%%%%%%%%%%%X轴正向
x10p=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\x10p.txt'
x20p=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\x20p.txt'
x40p=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\x40p.txt'
x60p=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\x60p.txt'
x80p=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\x80p.txt'
x101=x10p（2:
x201=x20p（2:
x401=x40p（2:
x601=x60p（2:
x801=x80p（28:
x0=[x101x201x401x601x801];
%%%%%%%%%%%%%%%%Y轴正向%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
y10p=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\y10p.txt'
y20p=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\y20p.txt'
y40p=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\y40p.txt'
y60p=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\y60p.txt'
y80p=load（'
\惯性器件综合实验\2\陀螺标定数据\y80p.txt'
y101=y10p（2:
y201=y20p（2:
y401=y40p（2:
y601=y60p（2:
y801=y80p（28:
y0=[y101y201y401y601y801];
%%%%%%%%%%%%%%%%Z轴正向%%%%%%%%%%%%%%%%%
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