針對MEMS陀螺精度受隨機(jī)誤差的影響,并隨測姿積分算法逐漸增長的問題,采用時(shí)間序列分析法對MEMS陀螺的輸入輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行辨識(shí),建立系統(tǒng)的ARMA模型,利用卡爾曼濾波方法對隨機(jī)誤差進(jìn)行降噪處理,最后對隨機(jī)誤差降噪技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,降噪后隨機(jī)誤差方差為降噪前的7.17%,由降噪后的MEMS陀螺數(shù)據(jù)計(jì)算得到的姿態(tài)角誤差小于1°,能夠滿足低成本導(dǎo)航系統(tǒng)的需要. 

【文章來源】：測試技術(shù)學(xué)報(bào). 2020,34(02)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

卡爾曼濾波流程圖

為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)卡爾曼濾波器的降噪效果, 利用構(gòu)建的卡爾曼濾波器對MEMS陀螺的靜態(tài)輸出信號(hào)進(jìn)行降噪處理, 結(jié)果如圖 3 所示. 從中可以看出, 降噪后的角速度波動(dòng)幅值明顯減小, 降噪前的信號(hào)方差為0.023 7, 降噪后的信號(hào)方差為0.001 7, 為降噪前的7.17%, 降噪效果顯著.3 MEMS陀螺隨機(jī)誤差降噪實(shí)驗(yàn)

圖 4～圖 6 是俯仰角為-30°, 滾轉(zhuǎn)角分別為20°, 0°, -20°時(shí)偏航角的誤差校正效果圖. 校正前, 偏航角誤差波動(dòng)比較大, 波動(dòng)幅值最大達(dá)到5°, 并且由于偏航角的計(jì)算存在累積誤差, 偏航角的誤差隨時(shí)間累積逐漸增大; 校正后, 偏航角誤差波動(dòng)明顯減小, 趨于一條直線. 偏航角誤差主要體現(xiàn)為累積誤差, 誤差累積速度較慢, 最大累積速率為0.070 3 °/s.圖 5 俯仰角為-30°, 滾轉(zhuǎn)角為0°時(shí)的偏航角誤差

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3047305