基于MEMS器件的低成本姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著微機(jī)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(cè)量系統(tǒng)。
　　MEMS數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)采集了角速度數(shù)據(jù)，角速度數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元后按照陀螺儀誤差模型進(jìn)行補(bǔ)償,補(bǔ)償后可以獲得更精確的角速度數(shù)據(jù)，然后數(shù)據(jù)進(jìn)入姿態(tài)測(cè)量模型中進(jìn)行姿態(tài)解算，通過姿態(tài)測(cè)量試驗(yàn)優(yōu)化姿態(tài)測(cè)量模型，通過算法

2、實(shí)時(shí)優(yōu)化姿態(tài)測(cè)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(cè)量系統(tǒng)，介紹了MEMS技術(shù)的國(guó)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(cè)量系統(tǒng)的基本原理，包括陀螺儀的基本工作原理，振動(dòng)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(biāo)，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(cè)量系統(tǒng)的總體技術(shù)路線。
　　本文

3、還介紹了MEMS陀螺儀誤差補(bǔ)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(xì)介紹了本文使用的角速度誤差補(bǔ)償模型以及具體的數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、檢驗(yàn)、模型建立與參數(shù)識(shí)別的過程,從而確定該ARMA（P，Q）誤差補(bǔ)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(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)；之后給出了姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)以及整體軟件流程圖。
　　論文還對(duì)該姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了靜態(tài)性能試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)，分析對(duì)比數(shù)據(jù)