杜红松 ，程 建华 ，唐苗 苗
（ １ ． 海军装备研究院 舰船所 。 北京 １ ０ ０ ０ ７ ３ ； ２ ． 哈 尔滨 工程 大 学 自动 化 学 院 ， 黑龙 江 哈尔 滨 １ ５ ０ ０ ０ １ ）
摘
要 ：针对微惯性传感器随机误差建模效果不理想 ， 影 响微惯性组合导航系统性能的问题 ， 提出了采用
ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＡＲＭ Ａ
ＤＵ Ｈｏ ｎ ｇ ． ｓ ｏ ｎ ｇ ，Ｃ ＨＥＮ Ｇ Ｊ ｉ
（ １ ． Ｔ ｈ ｅ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｈ ｉ ｐ ｓ ， Ｎａ ｖ ｙ Ａ ｃ ａ ｄ ｅ ｍｙ ｏ ｆ Ａｒ ｍａ ｍｅ ｎ ｔ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ７ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｈａ ｒ ｂ ｉ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｈａ ｒ ｂ ｉ ｎ １ ５ ０ ０ ０ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ａｉ ｍｉ ｎｇ ａ ｔ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈｅ ｃ ｈａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｉ ｎ ｅ ｒ ｔ ｉ ａ ｌ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｎ ａ ｖ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｅ ｒ ｉ ｏ ｕｓ ｌ ｙ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕｅ ｎ ｃ ｅ ｄ ｂｙ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｓ ｔ ｏ ｃ ｈ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ， ａ ｓ ｔ ｏ ｃ ｈａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ａ ｕ ｔ ｏ ｒ ｅ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｖ ｅ ｍｏ ｖ ｉ ｎ ｇ
ｓ ｔ ｏ ｃ ｈ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ．Ａｃ ｔ ｕ ａ ｌ ｄ ａ ｔ ａ ｖ ａ ｌ ｉ ｄ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ． Ｔ ｈ ｉ ｓ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｓ ａ ｎ ｅ ｗ
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传 感 器 与微 系统 （ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ）
２ ０ １ ３年 第 ３ ２卷 第 ４期
基于 Ａ Ｒ Ｍ Ａ 的 微 惯 性 传 感 器 随 机 误 差 建 模 方 法
ａ ｖ ｅ ｒ ａ ｇ ｅ （ ＡＲＭＡ）ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｉ ｎ ｅ ｒ ｔ ｉ ａ ｌ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｔ ｏ ｃ ｈ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｅ ｒ ｏ ｒ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ
自回归滑动平均 （ Ａ Ｒ ＭＡ） 对微惯性传感器随机误差进行建模的方法。通过对 随机误差模型应用 于微惯 性 器件误差建模 的深入分析 ， 将Ｙ ｕ ｌ ｅ — Ｗａ ｌ ｋ ｅ ｒ 方程引入线 性预测问题 中 ， 实现 Ａ Ｒ功率谱密度 的估 计 ， 建立 了 基 于随机过程有理功率谱 密度 的 Ａ Ｒ ＭＡ模 型建立 方法 ， 并给 出 了 Ａ Ｒ ＭＡ建模 准确 性 的 Ｌ Ｄ Ａ验证 准则 。 通过微惯性传感器实测数据 ， 对随机误 差建模方法进 行了有效性验证 。该 方法为微惯性 器件 的随机误 差 建模 和分析 提供 了一种新 的途径 。 关键词 ：微惯性传感器 ； 随机误 差 ；自回归滑动平均模型 ； 功率谱分析
ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｉ ｎ ｅ ｔｉ ｒ ａ ｌ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｍｏ ｄｅ ｌ ｉ ｎｇ， ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕｃ ｉ ｎ ｇ Ｙｕ ｌ ｅ — Ｗａ ｌ ｋ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ Ｏ ｌ ｉ ｎｅ ａ ｒ ｐｒ ｅ ｄｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ， ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＡＲ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｐｅ ｃ ｔ ｒ ａ ｌ ｄｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ｉ ｓ ａ ｃ ｈｉ ｅ ｖ ｅ ｄ ．ＡＲＭ Ａ ｍｏ ｄｅ ｌ ｓ ａ ｒ ｅ ｓ ｅ ｔ ｕ ｐ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ａ ｌ ｄ ｅ ｎｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ
中 图 分 类 号 ：Ｕ ６ ６ ６ ． １ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０ ０ ０ － ９ ７ ８ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ － ０ ０ ５ ４ － － ０ ４
Ｓ ｔ ｏ ｃ ｈａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎｇ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｉ ｎ ｅ ｒ ｔ ｉ ａ ｌ