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

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【摘要】：針對微機電系統(tǒng)(micro-electro-mechanical system,MEMS)陀螺儀準確度低、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誤差噪聲項,依據(jù)分析結(jié)果對測量模型進行了簡化,利用噪聲相關(guān)性設計了一種卡爾曼濾波器(Kalman filter,KF)對陀螺陣列進行數(shù)據(jù)融合,并對最優(yōu)估計過程進行了改進,降低了數(shù)據(jù)處理的復雜度和計算量,同時從理論上分析了各參數(shù)對陣列性能的影響。為提高濾波器的動態(tài)性能,將自回歸(autoregressive,AR)模型應用于陀螺真實角速率的建模。采用6個陀螺構(gòu)成的陣列進行了驗證實驗。實驗結(jié)果表明:與單個陀螺相比,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】： 火箭軍工程大學控制工程系;
【關(guān)鍵詞】： 微機電系統(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】：國家自然科學基金(61503390,61503392)資助課題
【分類號】：TN96
【正文快照】： 0引言由于微機電系統(tǒng)(micro-electro-mechanical system,MEMS)陀螺儀成本低、體積小、功耗低、抗沖擊能力強,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域的應用[1-2]。因而,如何在充分發(fā)揮MEMS陀螺優(yōu)勢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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