隨著MEMS器件的不斷改良,其性能及可靠性不斷提高的同時(shí)成本、體積、功耗等不斷降低,MEMS慣性測量單元（IMU）逐漸能滿足在自主導(dǎo)航領(lǐng)域的各種應(yīng)用需求,而得到廣泛的應(yīng)用。但單獨(dú)應(yīng)用MEMS慣性測量單元提供導(dǎo)航信息在長時(shí)間應(yīng)用場合無法避免誤差發(fā)散的問題,仍需結(jié)合其他器件提供更精確的導(dǎo)航信息。其中地磁導(dǎo)航具有長期穩(wěn)定、全球覆蓋等特點(diǎn)。視覺傳感器成本較低,可以通過檢測連續(xù)圖像的特征變化完成定位測速任務(wù)。本文設(shè)計(jì)了一種微慣性/地磁/視覺組合導(dǎo)航方案,主要研究內(nèi)容如下:分析設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體方案,研究了加速度計(jì)、陀螺儀和地磁傳感器的誤差模型及標(biāo)定方案,提高傳感器數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性以改善導(dǎo)航精度。給出了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中姿態(tài)的解算方法,設(shè)定了導(dǎo)航坐標(biāo)系、載體坐標(biāo)系的選取方式,給出三種姿態(tài)角描述方法,以及各種表示方法下的姿態(tài)更新方式,給出三種表示方法之間相互的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換,通過分析幾種表示方法的優(yōu)缺點(diǎn),確定了本文姿態(tài)計(jì)算中的應(yīng)用方式。設(shè)計(jì)了兩種多傳感器融合濾波方法,以克服微機(jī)械器件相對傳統(tǒng)高精度器件精度較低、陀螺儀漂移較大的不足。一種是基于梯度下降法的姿態(tài)重構(gòu)方式,另一種是基于互補(bǔ)濾波器的姿態(tài)濾波方式,針對高動態(tài)下加... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

幾種導(dǎo)航應(yīng)用場景針對無人機(jī)、行人、小型地面載具等有導(dǎo)航需求的應(yīng)用，如圖1-1所示，需要使用體積小、功耗低、成本低的設(shè)備，又要有足夠的測姿或定位精度

圖 1-2 ADI 公司的 ADIS16497 圖 1-3 Sensonor 公司的 STIM300可見慣性器件的研究方向，一是向超高精度發(fā)展，著力于靜電陀螺、原子自旋陀螺等新型陀螺的工藝改進(jìn)、精度提升，以滿足航空航天、船舶、戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)略武器等領(lǐng)域應(yīng)用需求，一是向小型化、低成本發(fā)展，進(jìn)一步提高 MEMS 慣性器件

圖 1-2 ADI 公司的 ADIS16497 圖 1-3 Sensonor 公司的 STIM300可見慣性器件的研究方向，一是向超高精度發(fā)展，著力于靜電陀螺、原子自旋陀螺等新型陀螺的工藝改進(jìn)、精度提升，以滿足航空航天、船舶、戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)略武器等領(lǐng)域應(yīng)用需求，一是向小型化、低成本發(fā)展，進(jìn)一步提高 MEMS 慣性器件

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于MARG傳感器的AHRS關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李翔.西安電子科技大學(xué) 2013
[2]車載自主定位定向系統(tǒng)研究[D]. 嚴(yán)恭敏.西北工業(yè)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]慣性/地磁組合導(dǎo)航算法仿真及系統(tǒng)關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì)[D]. 高久翔.西安理工大學(xué) 2018
[2]融合慣性與視覺的多傳感器空間位姿計(jì)算方法的研究[D]. 趙天陽.重慶大學(xué) 2017
[3]基于微機(jī)電慣性測量的行人導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 羅宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017



本文編號：3618773