MEMS慣性測量單元（MEMS-IMU）憑借其低成本、小尺寸、易于批量生產(chǎn)的優(yōu)勢成為現(xiàn)階段小型捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和航姿測量系統(tǒng)的核心信息源,在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域都發(fā)揮著日趨重要的作用。隨著微機電產(chǎn)業(yè)和制造工藝的進步發(fā)展,MEMS慣性測量單元有著取代其他各種中低精度IMU的趨勢。然而,與其他各型號慣性測量單元相似,MEMS慣性測量單元同樣面臨著周期性標(biāo)定的問題,甚至對低精度的MEMS-IMU而言,依據(jù)其誤差參數(shù)補償測量精度有著更加重要的實際意義,是提升其使用性能不可或缺的手段。本文針對現(xiàn)有的MEMS慣性測量單元對全誤差參數(shù)進行誤差分析和標(biāo)定補償?shù)难芯�。本文從確定性誤差和隨機誤差兩個方面開展了MEMS慣性測量單元的誤差特性分析,研究了各項誤差的產(chǎn)生機理以及辨識方法。首先對三項確定性誤差設(shè)計了正反速率實驗和靜態(tài)多位置實驗進行標(biāo)定;又對隨機噪聲采用Allan方差方法進行分析,估計出了五項隨機噪聲。并針對測試轉(zhuǎn)臺精度制約著器件標(biāo)定效率以及標(biāo)定流程過于繁瑣的缺陷,研究了系統(tǒng)級標(biāo)定理論對MEMS慣性測量單元標(biāo)定及補償方法,提出一種基于卡爾曼濾波的主子慣組匹配標(biāo)定算法,在傳統(tǒng)的系統(tǒng)級標(biāo)定方法基礎(chǔ)上引進高... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

MEMS陀螺儀Allan方差分析曲線圖

中北大學(xué)學(xué)位論文54圖4-2系統(tǒng)級標(biāo)定卡爾曼濾波原理圖Fig4-2Schematicdiagramofsystem-levelcalibrationKalmanfiltering4.4.1系統(tǒng)狀態(tài)方程系統(tǒng)狀態(tài)方程選用12階卡爾曼濾波模型，包括三軸速度誤差、姿態(tài)誤差、陀螺誤差和加速度計誤差。其狀態(tài)方程變量定義為：XFXGWZHXV=+=+（4-22）其中狀態(tài)量為：TXvEvNvUENUxyzAxAyAz=；狀態(tài)外部控制量為：000000TgxggzaxayazWWWWWWW=；

中北大學(xué)學(xué)位論文615.4系統(tǒng)級標(biāo)定實驗結(jié)果圖5-4慣性測量單元零偏誤差估計Fig5-4Estimationofthezerooffseterroroftheinertialmeasurementunit圖5-5慣性測量單元安裝誤差估計Fig5-5Estimationofinstallationerrorofinertialmeasurementunit圖5-6慣性測量單元標(biāo)度因數(shù)誤差估計Fig5-6Scalefactorerrorestimationofinertialmeasurementunit

【參考文獻】：
期刊論文
[1]導(dǎo)航制導(dǎo)與傳感技術(shù)研究領(lǐng)域若干問題的思考與展望[J]. 郭雷,房建成.  中國科學(xué):信息科學(xué). 2017(09)
[2]慣性儀表測試技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 王常虹,董燕琴,陳效真,任順清.  導(dǎo)航與控制. 2017(04)
[3]互補濾波器和Kalman濾波器在姿態(tài)角測量中研究[J]. 蔣光峰,談英姿.  工業(yè)控制計算機. 2017(06)
[4]基于STM32單片機的恒溫箱系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王桔,洪梅.  長春大學(xué)學(xué)報. 2015(08)
[5]36維Kalman濾波的激光陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)級標(biāo)定方法[J]. 江奇淵,湯建勛,韓松來,袁保倫.  紅外與激光工程. 2015(05)
[6]特種物品儲運記錄儀的設(shè)計與研究[J]. 張海寧,王博.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2015(03)
[7]慣性技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用需求分析[J]. 宋海凌,馬溢清.  現(xiàn)代防御技術(shù). 2012(02)
[8]慣性元件的失準角分離技術(shù)研究[J]. 李巍,任順清,趙洪波.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(01)
[9]激光捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的外場動態(tài)標(biāo)定方法[J]. 楊曉霞,孟浩然,王帥.  中國慣性技術(shù)學(xué)報. 2011(04)
[10]捷聯(lián)慣性組合在艦標(biāo)定技術(shù)研究[J]. 白亮,秦永元,吳楓.  西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2010(03)

博士論文
[1]陸用高精度激光陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差參數(shù)估計方法研究[D]. 張紅良.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[2]MEMS慣性器件參數(shù)辨識及系統(tǒng)誤差補償技術(shù)[D]. 何昆鵬.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[3]機械抖動激光陀螺鑒相解調(diào)與穩(wěn)頻技術(shù)的研究[D]. 謝元平.中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2000

碩士論文
[1]MEMS慣性測量單元測試標(biāo)定方法研究[D]. 張勝男.中北大學(xué) 2019
[2]基于ARM的MEMS捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與標(biāo)定技術(shù)研究[D]. 李景旺.哈爾濱工程大學(xué) 2019
[3]光纖陀螺閉環(huán)控制系統(tǒng)數(shù)字一體化設(shè)計[D]. 楊一鳳.電子科技大學(xué) 2018
[4]MEMS慣性測量單元設(shè)計與相關(guān)技術(shù)研究[D]. 邵安成.東南大學(xué) 2017
[5]彈載捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)免拆標(biāo)定技術(shù)研究[D]. 王樂.東南大學(xué) 2016
[6]基于MEMS-GPS的車載導(dǎo)航系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 賈云亮.西京學(xué)院 2016
[7]輸入非線性下MEMS陀螺儀滑�？刂撇呗匝芯縖D]. 杜東貞.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[8]平臺慣導(dǎo)系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)自標(biāo)定技術(shù)研究[D]. 魏學(xué)寶.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[9]MEMS陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)定方法研究[D]. 王如勝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[10]基于ADIS16488 MEMS慣性組合姿態(tài)測量設(shè)計與研究[D]. 楊陽.中北大學(xué) 2015



本文編號：2952693