基于MEMS器件的捷聯(lián)姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)技術(shù)研究.pdf

1、本文以微機(jī)械(MEMS)慣性器件為測(cè)量元件，開展微小型捷聯(lián)式慣性姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究。 MEMS慣性器件在體積和成本上的優(yōu)點(diǎn)較為突出，但在分辨率和精度上存在著很大的不足。與MEMS加速度計(jì)相比，陀螺儀的發(fā)展較為滯后，目前無(wú)法滿足慣性姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)的精度要求。論文從實(shí)際需要出發(fā)，以MEMS慣性器件、磁強(qiáng)計(jì)和溫度傳感器為測(cè)量元件，配合必要的信號(hào)采集電路和微處理器完成低成本慣性姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 針對(duì)傳感器分辨率低、輸出信

2、號(hào)誤差大的特點(diǎn)，為保證系統(tǒng)的輸出精度，研究了采用系統(tǒng)整體標(biāo)定方案進(jìn)行傳感器標(biāo)定的實(shí)現(xiàn)方法，討論了標(biāo)定誤差的變化規(guī)律，提出了傳感器確定性誤差的有效補(bǔ)償方法。 MEMS陀螺儀輸出信號(hào)隨機(jī)噪聲強(qiáng)度大，頻帶寬，難以消除。論文在分析了小波分析方法原理的基礎(chǔ)上，采用小波降噪算法對(duì)陀螺儀輸出信號(hào)進(jìn)行降噪處理，并通過試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比確定了合適的小波函數(shù)和相應(yīng)算法參數(shù)。 論文采用加速度計(jì)和磁強(qiáng)計(jì)的量測(cè)值完成系統(tǒng)的初始對(duì)準(zhǔn)，通過Kalman濾波