旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)在MEMS捷聯(lián)慣導系統(tǒng)中的應(yīng)用與改進.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，慣性導航系統(tǒng)在軍事、民用領(lǐng)域發(fā)揮著必不可少的作用。MEMS慣性器件具有體積小、重量輕、成本低等優(yōu)勢，因而基于MEMS慣性器件的導航系統(tǒng)的應(yīng)用場合愈發(fā)廣泛。然而MEMS慣性器件精度較低，影響導航系統(tǒng)精度?；诖?，本文將旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)應(yīng)用在MEMS捷聯(lián)慣導系統(tǒng)中，通過在MEMS捷聯(lián)慣導系統(tǒng)中增加轉(zhuǎn)動機構(gòu)，周期性地改變MEMS慣性器件敏感軸相對于導航系的方向，將常值誤差調(diào)制成均值為零的周期性變化信號，從而抵消慣性器件誤差引起的導

2、航誤差，提高系統(tǒng)的導航精度。
　　論文研究了旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)在MEMS捷聯(lián)慣導系統(tǒng)中的應(yīng)用與改進，研究和設(shè)計了一種基于MEMS慣性器件的旋轉(zhuǎn)調(diào)制方案；針對MEMS慣性器件精度較差等問題，設(shè)計了自標定與初始對準方案；然后，針對傳統(tǒng)姿態(tài)算法在旋轉(zhuǎn)慣導系統(tǒng)中工程應(yīng)用時存在的不足，提出了一種單軸旋轉(zhuǎn)MEMS慣導系統(tǒng)方位角誤差的估計與補償技術(shù)；最后，搭建了旋轉(zhuǎn)MEMS慣導系統(tǒng)原理樣機，驗證了旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)對MEMS捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的性能提升作用。

3、r>　　針對MEMS慣性器件成本較低和精度較差等特點，論文首先從轉(zhuǎn)軸數(shù)量、旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向三個影響因素出發(fā)，對旋轉(zhuǎn)MEMS慣導系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)方案進行研究與設(shè)計，然后對MEMS慣性器件主要誤差分別進行仿真實驗，對比分析了采用旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)前后不同誤差對于系統(tǒng)導航精度的影響，為旋轉(zhuǎn)方案的確定以及原理樣機的搭建提供了理論分析基礎(chǔ)。
　　考慮到MEMS慣性器件精度較差，論文推導并建立了MEMS慣性器件的輸出模型，并設(shè)計了一種自標定與初始對準方

4、案，在對準姿態(tài)的同時辨識出器件的零偏誤差、Z軸陀螺標度因數(shù)等參數(shù)。論文通過多組實驗結(jié)果對該方法進行了驗證。
　　針對單軸旋轉(zhuǎn)MEMS慣導系統(tǒng)中存在的航向角誤差發(fā)散問題以及旋轉(zhuǎn)慣導系統(tǒng)傳統(tǒng)姿態(tài)解算過程需要依賴轉(zhuǎn)動機構(gòu)的高分辨轉(zhuǎn)位信息的問題，論文提出了一種基于磁航向計/轉(zhuǎn)位信息融合的單軸旋轉(zhuǎn)MEMS慣導系統(tǒng)方位角誤差的估計與補償技術(shù)，對轉(zhuǎn)動系航向角和轉(zhuǎn)動機構(gòu)轉(zhuǎn)位信息進行實時估計，在提高導航系統(tǒng)定位精度的同時，降低了系統(tǒng)對于測角裝置分辨