基于MEMS陀螺儀隨機漂移誤差補償的研究.pdf

1、MEMS(Micro.Electromechanical.System)陀螺儀以體積小、壽命長、成本低、耐沖擊和功耗低等特征，廣泛應用于眾多民用領域，如汽車導航、機器人姿態(tài)測量系統(tǒng)、拍照設備的防抖平臺、虛擬體感游戲、電子玩具等;此外，日后可以預見的無人機等偵查設備等武器系統(tǒng)、必然向著小型化、智能化、數字化與高機動化方向發(fā)展，因此，MEMS陀螺儀具有巨大的發(fā)展價值與廣闊的前景，其優(yōu)良的特性使其受到世界各國的廣泛關注，并且已被列為21世紀振

2、興發(fā)展的關鍵技術之一。
　　然而MEMS陀螺儀的精度相對較低，使其成為制導控制系統(tǒng)，微型導航系統(tǒng)等領域的發(fā)展瓶頸。提高陀螺精度的途徑有兩種:第一，從硬件構造上提升系統(tǒng)性能;第二，從算法角度入手，切實有效地縮小陀螺的隨機漂移誤差，提高測量精度。本文從軟件的角度入手，研究了MEMS陀螺儀的，噪聲特性，就MEMS陀螺儀的隨機漂移.誤差補償.技術展開了研究。
　　本文首先介紹了陀螺的的幾項性能指標與內部工作原理，用Allan方差法對

3、陀螺的噪聲特性進行了相關分析。之后系統(tǒng)介紹了時間序列法建模的的相關理論，為增強試驗數據的可靠性，特采集10組數據運用拉伊達準則去除奇異點法對陀螺的輸出數據進行預處理，接著應用逐步回歸的方法對漂移趨勢進行擬合，將其轉換為零均值的平穩(wěn)數據。最后計算ACF，PCF，建立了自回歸的AR模型。接著運用卡爾曼濾波對10組陀螺的隨機漂移誤差進行處理。實驗結果充分表明:基于時間序列的卡爾曼濾波法在陀螺隨機漂移的誤差補償中的應用是有效的。對于MEMS陀螺