發(fā)布時間：2017-11-21 09:19

  本文關(guān)鍵詞：基于MEMS器件的低成本姿態(tài)測量系統(tǒng)研究與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 姿態(tài)測量 MEMS技術(shù) ARMA模型 卡爾曼濾波 誤差分析

【摘要】：近年來,隨著微機電系統(tǒng)(MEMS,Micro Electrical Mechanical System)的快速發(fā)展,基于MEMS的慣性器件正在被廣泛的應(yīng)用于各種領(lǐng)域。本課題研究基于MEMS器件的低成本姿態(tài)測量系統(tǒng)。MEMS數(shù)據(jù)采集模塊實時采集了角速度數(shù)據(jù),角速度數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)存儲單元后按照陀螺儀誤差模型進行補償,補償后可以獲得更精確的角速度數(shù)據(jù),然后數(shù)據(jù)進入姿態(tài)測量模型中進行姿態(tài)解算,通過姿態(tài)測量試驗優(yōu)化姿態(tài)測量模型,通過算法實時優(yōu)化姿態(tài)測量模型,最后解算完成后輸出航向角、俯仰角、橫滾角等姿態(tài)信息。本文主要介紹了常見的姿態(tài)測量系統(tǒng),介紹了MEMS技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀與應(yīng)用,闡明了課題的研究背景與意義;主要介紹了基于MEMS陀螺儀的姿態(tài)測量系統(tǒng)的基本原理,包括陀螺儀的基本工作原理,振動式MEMS陀螺儀的工作原理;列舉了常用的MEMS陀螺儀的性能指標,并且介紹了本文所采用的ADXRS620的工作特性,從而提出本姿態(tài)測量系統(tǒng)的總體技術(shù)路線。本文還介紹了MEMS陀螺儀誤差補償模型的建立方法。首先列舉了常見的MEMS陀螺儀的誤差來源;詳細介紹了本文使用的角速度誤差補償模型以及具體的數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、檢驗、模型建立與參數(shù)識別的過程,從而確定該ARMA(P,Q)誤差補償模型的階次;還介紹了本文所采用的自適應(yīng)卡爾曼濾波融合算法的原理與方法,并進行仿真實驗;之后給出了姿態(tài)測量系統(tǒng)的硬件設(shè)計以及整體軟件流程圖。論文還對該姿態(tài)測量系統(tǒng)進行了靜態(tài)性能試驗和動態(tài)性能試驗,分析對比數(shù)據(jù)從而驗證了系統(tǒng)的有效性與可靠性。擬開發(fā)的姿態(tài)測量系統(tǒng)在測量精度與可靠性上完全能夠滿足導彈、無人機等系統(tǒng)對MEMS姿態(tài)測量系統(tǒng)的精度與可靠性要求。
【學位授予單位】：西京學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH-39;TN966

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐玉;李平;韓波;;微型無人直升機姿態(tài)測量系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J];浙江大學學報(工學版);2009年01期

2 樊春玲,田蔚風,金志華;衛(wèi)星姿態(tài)測量系統(tǒng)中模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用[J];中國慣性技術(shù)學報;2002年03期

3 艾莉莉;袁峰;丁振良;;應(yīng)用線陣CCD的空間目標外姿態(tài)測量系統(tǒng)[J];光學精密工程;2008年01期

4 喬熠暉;程輝;馬炎;;基于MTi的三維姿態(tài)測量系統(tǒng)研究[J];測試技術(shù)學報;2011年06期

5 謝t，

本文編號：1210425