復(fù)雜機(jī)載環(huán)境下的MEMS航姿系統(tǒng)性能優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、航姿參考系統(tǒng)(Attitude&Heading Reference System，AHRS)作為現(xiàn)代飛行器必備的航電系統(tǒng)可以為載體實(shí)時(shí)地提供姿態(tài)與航行信息。由于未來飛行器對(duì)小型化、智能化與高機(jī)動(dòng)化的發(fā)展需求，基于MEMS慣性傳感器的MEMS航姿系統(tǒng)發(fā)展?jié)摿薮蟆，F(xiàn)代飛行器由于其飛行特性不斷提升和飛行環(huán)境不斷惡化，因此提高M(jìn)EMS航姿系統(tǒng)的輸出精度和優(yōu)化機(jī)載復(fù)雜環(huán)境下的輸出性能是十分必要的。
　　針對(duì)MEMS航姿系統(tǒng)中核心器件MEM

2、S陀螺儀的精度較低的問題，本文研究了MEMS陀螺儀的誤差模型，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的MEMS陀螺儀分布式標(biāo)定補(bǔ)償算法進(jìn)行估計(jì)和補(bǔ)償確定性誤差，并通過ALLAN方差的方法辨識(shí)出隨機(jī)誤差項(xiàng)?；谕愋蛡鞲衅餍畔⑷诤侠碚撛O(shè)計(jì)了MEMS陀螺儀陣列，并對(duì)MEMS陀螺儀陣列的輸出性能和影響因素進(jìn)行了分析，為提高M(jìn)EMS陀螺儀精度奠定了基礎(chǔ)。
　　考慮到飛行過程中振動(dòng)對(duì)、MEMS航姿系統(tǒng)輸出性能的影響，本文從振動(dòng)源出發(fā)分析了MEMS航姿系統(tǒng)在不同類型振動(dòng)

3、源下的響應(yīng)特性。根據(jù) MEMS慣性傳感器在振動(dòng)環(huán)境下的響應(yīng)特性研究分析了MEMS航姿系統(tǒng)的減振方案，并通過振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)驗(yàn)證了該減振方案的有效性。
　　針對(duì)高動(dòng)態(tài)環(huán)境下由于機(jī)動(dòng)加速度的存在，導(dǎo)致MEMS加速度計(jì)無法精確估計(jì)重力加速度的問題。本文分析研究了飛行過程高動(dòng)態(tài)環(huán)境下的MEMS慣性傳感器響應(yīng)特性，并對(duì)機(jī)動(dòng)環(huán)境進(jìn)行了分類。后續(xù)設(shè)計(jì)了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類的機(jī)動(dòng)檢測器檢測機(jī)動(dòng)狀態(tài)，并設(shè)計(jì)了基于高斯-牛頓法的擴(kuò)展卡爾曼濾波器用于減小切換狀