专利名称：车载导航低精度陀螺自校正系统的制作方法
车载导航低精度陀螺自校正系统所属技术领域本实用新型涉及一种用于车载导航设备的陀螺系统，它基于民用级的低精度陀螺，可以 对陀螺的零点进行自校正，提高精确度和稳定性。
技术背景陀螺是一种角度或角速度的感测组件，用以量测载具的姿态与方向，是稳定控制、惯性 导引与姿态量测的重要组件。当今，高精度的激光陀螺、机械陀螺和中等精度的压电晶体陀 螺在航空、航天、舰船、兵器、机器人和工业自动化领域广泛应用，但是这些器件价格昂贵， 难以在民用的车载导航市场上大量普及使用。而民用级的低精度陀螺价格便宜，易于量产， 可以满足车载导航在成本和大批量生产上的要求，但其缺点是零点一致性差、温度漂移严重， 为解决该问题当前一般通过手工校正来保证陀螺零点的一致性，用加热恒温技术来改善陀螺 的温虔漂移，但霈要大量人力物力去校正，且功耗大、体积大，准备时间长，在使用中局限 性较大。 发明内容为了使民用级的低精度陀螺能很好的应用到车载导航终端上，本实用新型对原始陀螺的 输出进行了一定的滤波处理，同时设计的自校正的算法，可以很好的解决零点一致性差和温 度漂移的问题。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是在陀螺的输出端加上精密信号调理电 路，对陀螺输出模拟信号进行预处理，主要包括放大、滤波、积微分、应变桥路平衡和线性 化等，以提高信噪比，易于传输并与后续环节相适配。对经过调理后的信号使用自带A/D转换 电路的高性能微处理器对信号进行数字化，然后进行自校正算法处理，并实时学习陀螺的多 种状态变化，随时修正输出。自校正算法基于一下几个原则进行各个陀螺的零点总在一个确定的范围之内变化；各 个陀螺的时漂和温漂曲线虽不相同，但其变化的速率却是缓慢的，且变化方向是单向的；陀 螺的机械性决定了其输出的信号是连续的，不可突变的；本实用新型的有益效果是，可以弥补民用级的低精度陀螺在精确度和稳定性上的不足，使之能满足车载导航的要求。
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图l是陀螺自校正系统的组成结构示意图。图2是精密信号调理电路部分原理1中，陀蟝的输出经过精密信号调理电路的处理后，微处理器对模拟信号进行数字化， 并使用自校正的算法进行修正，最后输出。其中掉电存储模块用于存储一些根据陀螺的自身 性能的变化计算的一些系统参数。图2为电路原理图，在电路图中，输入信号经过电阻匹配之后，先用大小两颗电容C48、 C47对输入信号进行平滑滤波，滤除高低频干扰信号。因陀螺信号的变化率不大，可以用10uF 的电容对输入信号进行平滑。同时C47、 C45、 R44和R45组成对称的刀型滤波电路尽可能 滤除微小噪声，这对提高陀螺的角速度分辨率有很大的帮助，即使是微小的转角信息都可如 实的反映出来，否则后续电路就很难辨别输入信号的微小变化到底是噪声还是转角信息。另外，C44、 C46、 R40和R42接成对称差分输入，可以最大限度地抑制共模电压对有用信号的影响，避免陀螺出来的原始信号被后续电路的偏置电压进行抬升或削减而导致陀螺的 真实零点受到影响。为了进一步减小交流干扰，在输出端加接一个低通滤波器(由R41、 R37、 C40和C41组成)，以滤除输出电压中的交流分量，使输出电平更加稳定。
权利要求
1. 陀螺自校正系统，该系统基于民用级的低精度陀螺，能自动对陀螺的零点进行校正，去除零点一致性误差和温度漂移误差，输出精确和稳定的信号。
2. 根据权利要求1所述的陀螺自校正系统，其特征是采用精密调理电路对信号进行预处理， 然后经A/D转换，最后进行自校正算法处理并输出。
全文摘要
一种自校正陀螺系统。它基于民用级的低精度陀螺，采用精密信号调理电路和零点自校正算法对原始输出进行处理，解决低精度陀螺零点一致性差和温度漂移的问题，大大提高陀螺的精确度和稳定性，能很好满足车载导航的需要。
文档编号G01C21/10GK101256085SQ20071003774
公开日2008年9月3日 申请日期2007年3月1日 优先权日2007年3月1日
发明者肖汉华 申请人:上海昂联导航科技有限公司