本文關(guān)鍵詞：基于優(yōu)化KF的MEMS陀螺陣列信號(hào)融合方法

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【摘要】：針對(duì)微機(jī)電系統(tǒng)(micro-electro-mechanical system,MEMS)陀螺儀準(zhǔn)確度低、噪聲大的問題,采用陀螺陣列技術(shù)降噪以提高陀螺的使用精度。采用Allan方差法分析陀螺信號(hào)誤差噪聲項(xiàng),依據(jù)分析結(jié)果對(duì)測(cè)量模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化,利用噪聲相關(guān)性設(shè)計(jì)了一種卡爾曼濾波器(Kalman filter,KF)對(duì)陀螺陣列進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,并對(duì)最優(yōu)估計(jì)過程進(jìn)行了改進(jìn),降低了數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜度和計(jì)算量,同時(shí)從理論上分析了各參數(shù)對(duì)陣列性能的影響。為提高濾波器的動(dòng)態(tài)性能,將自回歸(autoregressive,AR)模型應(yīng)用于陀螺真實(shí)角速率的建模。采用6個(gè)陀螺構(gòu)成的陣列進(jìn)行了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:與單個(gè)陀螺相比,陀螺陣列的噪聲在靜態(tài)條件下降低了144.2倍,在恒速率和正弦速率條件下噪聲分別降低了18.18倍和5.36倍,證明了此建模方法和融合方法的有效性。
【作者單位】： 火箭軍工程大學(xué)控制工程系;
【關(guān)鍵詞】： 微機(jī)電系統(tǒng)陀螺儀 陀螺陣列 自回歸模型 數(shù)據(jù)融合 卡爾曼濾波
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61503390,61503392)資助課題
【分類號(hào)】：TN96
【正文快照】： 0引言由于微機(jī)電系統(tǒng)(micro-electro-mechanical system,MEMS)陀螺儀成本低、體積小、功耗低、抗沖擊能力強(qiáng),近年來得到了快速的發(fā)展,但因其噪聲大、精度偏低限制了它在很多領(lǐng)域的應(yīng)用[1-2]。因而,如何在充分發(fā)揮MEMS陀螺優(yōu)勢(shì)的前提下提高其精度一直是研究的重要方向[3-4]�；�

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本文編號(hào)：631544