基于微慣性傳感器的傾角測量系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著MEMS(Micro Electro Mechanical System)技術的不斷進步，微慣性傳感器正以其高性能、高穩(wěn)定性、低功耗、小體積等優(yōu)勢廣泛應用于軍事和民用領域中，在民用領域中的智能手機內(nèi)部就集成有微慣性傳感器，通過它們就能夠?qū)崿F(xiàn)手機屏幕感應旋轉、人體運動檢測及游戲的體感操控等功能;在軍事上將微加速度計和微陀螺儀集成在一起組成微慣性測量單元(MIMU)可以測量炮彈的飛行姿態(tài)實現(xiàn)對敵精確打擊。本文立足于實際工程需求，對基于微

2、慣性傳感器實現(xiàn)傾角測量的原理算法、誤差機理及相應的誤差補償方法進行研究，同時設計一種小型化、智能化的傾角測量儀器，實現(xiàn)測量精度在寬角度、寬溫度范圍內(nèi)的保持技術。
　　首先，本文對MEMS技術、微慣性傳感器、傾角測量儀的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及應用作簡要概述，對傾角測量系統(tǒng)的組成、敏感測量機理、系統(tǒng)誤差來源進行逐一的分析，提出了一種改進型雙軸加計組合測量方案并完成系統(tǒng)相應的結構設計和硬件平臺的搭建工作;再針對實現(xiàn)測量系統(tǒng)的智能化，在軟件上使

3、用多種方法實現(xiàn)多平臺（自顯示、PC機和移動智能終端）的交互技術，使用LABVIEW軟件設計系統(tǒng)在PC端的動態(tài)交互軟件，利用Android開發(fā)軟件設計在移動智能終端的APP并預留自顯示接口，有效提高了系統(tǒng)可操作性和便攜性;
　　然后，通過誤差機理分析得到影響測量精度的主要因素，擬定出誤差補償?shù)姆桨负途唧w實現(xiàn)的步驟，對系統(tǒng)安裝誤差、不同溫度環(huán)境下微加速度計的標度因數(shù)、零點漂移進行補償修正，并通過具體實驗驗證了所設計的補償方案的有效性;