基于MEMS慣性傳感器的定位定向裝置研究.pdf

1、MEMS慣性器件具有成本低、體積小、功耗低、抗沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但MEMS陀螺儀的精度較低，通過(guò)有效的降噪方法改善陀螺儀性能，以滿(mǎn)足較高精度的應(yīng)用需要，是目前研究的重要問(wèn)題。研究表明，隨機(jī)噪聲是影響MEMS陀螺精度的重要因素。論文依托實(shí)驗(yàn)室研究項(xiàng)目，設(shè)計(jì)了一套基于MEMS慣性傳感器的定位定向裝置，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的基本功能，并對(duì)MEMS陀螺信號(hào)進(jìn)行了深入分析。 首先對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中的陀螺信號(hào)進(jìn)行了分析研究，比較了隨機(jī)漂移的幾種辨識(shí)方法

2、。在對(duì)試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的預(yù)處理后，采用時(shí)間序列分析法對(duì)陀螺隨機(jī)漂移信號(hào)進(jìn)行了ARMA建模，并選擇了合適的模型類(lèi)型和階次，檢驗(yàn)了模型適用性。隨后根據(jù)ARMA模型參數(shù)，建立了狀態(tài)方程和觀測(cè)方程，進(jìn)行了卡爾曼濾波，濾波效果明顯。 然后給出了該裝置總體軟硬件實(shí)現(xiàn)方案，在硬件設(shè)計(jì)方面，提出了基于SPC061A單片機(jī)+PC104工控機(jī)的雙CPU工作方案，并給出了各部分電路詳細(xì)實(shí)現(xiàn)及注意事項(xiàng)；在軟件設(shè)計(jì)方面，SPC061A單片機(jī)采用了C語(yǔ)