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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种微机电陀螺非线性偏置在线估计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115452003B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211165045.5，技术领域涉及：G01C25/00；该发明授权一种微机电陀螺非线性偏置在线估计方法是由富立;常杰灵;王玲玲设计研发完成，并于2022-09-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种微机电陀螺非线性偏置在线估计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种微机电陀螺非线性偏置在线估计方法，包括步骤：S1，利用MEMS惯性传感器和外部姿态传感器获取陀螺角速度和非惯性姿态测量值，并对陀螺角速度测量值进行静态偏置校正、去噪及映射预处理，对非惯性姿态测量值进行映射预处理；S2，构建在线观测陀螺仪偏置的非线性观测器，以步骤S1得到的传感器信息为输入进行带偏置校正的姿态估计和陀螺偏置估计。该方法对模型的假设更符合实际情况，使用范围更加广泛，且较现有RHO、IEKF方法具有更高的准确性、鲁棒性和稳定性。

本发明授权一种微机电陀螺非线性偏置在线估计方法在权利要求书中公布了：1.一种微机电陀螺非线性偏置在线估计方法，其特征在于，包括以下步骤： S1：利用MEMS惯性传感器和外部姿态传感器获取陀螺角速度和非惯性姿态测量值，并对陀螺角速度测量值进行静态偏置校正、去噪及映射预处理，对非惯性姿态测量值进行映射预处理； S2：构建在线观测陀螺仪偏置的非线性观测器，以步骤S1得到的传感器信息为输入进行带偏置校正的姿态估计和陀螺偏置估计； 所述步骤S1包括以下子步骤： S1-1:搭建安装有MEMS惯性传感器和外部姿态传感器的微惯性组合导航平台； S1-2:设计期望轨迹，完成动态实验，利用MEMS惯性传感器和外部姿态传感器，实时采集陀螺角速度和非惯性姿态测量值； S1-3:根据运动起始的时刻，截取步骤S1-2陀螺角速度中的陀螺仪初始静止阶段输出，将该阶段陀螺仪输出的均值视为MEMS陀螺的初始确定性偏置，对运动阶段的陀螺角速度进行静态偏置校正； S1-4:利用滑动平均滤波器去除步骤S1-3的处理结果的振动噪声； S1-5:定义超复映射R＝Hr，其中为三维欧几里得空间，r＝[rxryrz]T为任意三维空间向量，R＝0+irx+jry+krz为超复映射后的四元数，i,j,k为虚数单位；使用超复映射H将步骤S1-2的非惯性姿态λc和步骤S1-4的陀螺角速度分别映射为非惯性姿态测量四元数Λc和陀螺仪测量值四元数 所述步骤S2包括以下子步骤： S2-1：将运动起始的时刻作为初始时刻，根据步骤S1-2数据的最小采样时刻确定积分时刻t，其中t＝1,2,…，其中初始0时刻姿态估计四元数Λo0取值等于初始0时刻非惯性测量四元数Λc0，初始0时刻陀螺偏置估计值满足 S2-2：提取步骤S1-5中t时刻的非惯性姿态测量四元数Λct，将t-1时刻的姿态估计四元数Λot-1取逆，根据下式计算出t时刻的姿态估计反馈项et： 其中，右下角标t或t-1代表积分时刻，为姿态估计误差四元数，为的实数部分，为的向量部分，代表姿态估计反馈项； S2-3：将步骤S2-2的处理结果放大得到姿态估计修正项ket，同时提取t时刻步骤S1-4中的处理结果和t-1时刻陀螺偏置估计值t时刻的姿态估计修正项ket、t时刻的陀螺仪测量值与t-1时刻的陀螺偏置估计值三者共同驱动姿态估计泊松方程，如下式 从而实现带偏置校正的姿态估计，得到t时刻的姿态估计四元数Λot； S2-4：定义映射其中Γ为任意四元数为该四元数对应的列向量使用映射h将步骤S2-3的处理结果Λot映射为t时刻姿态估计四元数向量λot，经过一阶非线性前馈放大环节，如下式 得到t时刻陀螺偏置乘积耦合分量的估计其中，是一阶非线性前馈放大环节t时刻的增益矩阵； S2-5：提取t时刻步骤S1-5中的陀螺仪测量值四元数步骤S2-4中的姿态估计四元数向量λot与陀螺偏置乘积耦合分量共同合成t时刻姿态-角速度驱动项ut，输入到一阶非线性反馈系统中，得到t时刻陀螺偏置积分耦合分量的估计如下式 其中，为t时刻一阶非线性反馈系统的增益矩阵，ut∈R4； S2-6：提取t时刻步骤S2-4和步骤S2-5的处理结果，陀螺偏置乘积耦合分量的估计与陀螺偏置积分耦合分量的估计相加得到t时刻陀螺偏置估计值四元数使用h和H复合后的逆映射得到t时刻陀螺偏置估计值即满足 S2-7：重复步骤S2-2至S2-6，直到完成所有时刻带偏置校正的姿态估计和陀螺偏置估计。

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