旋轉(zhuǎn)彈用免驅(qū)動三軸MEMS陀螺角速率提取算法研究.pdf

1、常規(guī)彈藥的制導(dǎo)化改造過程中，傳統(tǒng)的速率陀螺難以在高轉(zhuǎn)速、高過載的惡劣環(huán)境中正常工作。針對高速旋轉(zhuǎn)的靈巧彈藥，利用一種捷聯(lián)在彈體上的MEMS陀螺可以很好的完成三軸角速率的測量。這種陀螺基于哥氏效應(yīng)，利用彈體自身的旋轉(zhuǎn)作為驅(qū)動，只需一個陀螺即可完成三軸角速率的測量。
　　針對旋轉(zhuǎn)彈用免驅(qū)動三軸MEMS陀螺輸出信號為糅合了橫滾角速率、偏航角速率和俯仰角速率的復(fù)雜信號，如何從該信號中準(zhǔn)確解調(diào)出三軸角速率信息至關(guān)重要。基于此問題，本文首先根

2、據(jù)陀螺輸出信號的數(shù)學(xué)模型以及信號特征，提出三軸角速率解算方案，進而對其中的鑒頻與鑒相兩項關(guān)鍵技術(shù)進行了討論。
　　本文重點研究信號的鑒頻技術(shù)。信號時頻信息的提取精度將會直接影響偏航角速率與俯仰角速率的解算精度。文章分別就時域和頻域上的時頻信息提取方法進行對比分析，得出適合于實時時頻提取方法為基于“最小二乘法”的改進型過零點測頻法，并對其性能展開研究；適合于事后時頻信息提取的方法為“滑動窗口CZT”法，且研究了滑動窗口寬度、信噪比（