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《MEMS陀螺儀隨機(jī)漂移誤差濾波處理研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第29卷第2期沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)報(bào)Vol.29No.22010年4月JOURNALOFSHENYANGLIGONGUNIVERSITYApri.2010文章編號(hào):1003-1251(2010)02-0082-04MEMS陀螺儀隨機(jī)漂移誤差濾波處理研究12張德明,任波(沈陽(yáng)理工大學(xué),1.信息科學(xué)與工程學(xué)院;2.裝備工程學(xué)院,遼寧沈陽(yáng)110159)摘要:MEMS陀螺儀是一類新型慣性器件,具有體積小、成本低、重量輕、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),但是精度較低、隨機(jī)漂移誤差比較大.從實(shí)際工程應(yīng)用角度出發(fā),針對(duì)MEMS陀螺儀的隨機(jī)漂移誤
2、差,首先進(jìn)行實(shí)時(shí)均值濾波處理,然后基于隨機(jī)序列時(shí)序分析法的基本原理,建立MEMS陀螺儀隨機(jī)漂移誤差的一階AR模型,然后依據(jù)kalman濾波算法的馬爾科夫特性,提出了對(duì)MEMS陀螺儀每次輸出進(jìn)行實(shí)時(shí)多次濾波處理的新方法.通過(guò)對(duì)具體測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,MEMS陀螺儀的隨機(jī)漂移誤差減小到原來(lái)的百分之二左右.關(guān)鍵詞:MEMS陀螺儀;隨機(jī)漂移誤差;AR模型;kalman濾波中圖分類號(hào):TP212.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AResearchonMEMSGyroscopeRandomDriftFilteringZHANGDe2ming
3、,RENBo(ShenyangLigongUniversity,Shenyang110159,China)Abstract:MEMSgyroscopeisanewtypeofinertialsensorwithsmallsize,lowcost,lightweight,highreliabilityandsoon.However,itislessprecisewithrandomerrors.AimingatapplicationinpracticalengineeringanddealingwithMEMS
4、gyroscoperandomerrors,real2timeaveragefilteringisfirstprocessed,andthenthefirst2orderARmodelofMEMSgyro2scoperandomerrorisestablishedonthebasisofprinciplesoftimeseriesanalysisofrandomsequence.Finally,basedanMarkorpropertiesofkalmanfilteringalgorithm,anewmeth
5、odisproposedthateachoftheMEMSgyroscopeoutputismultiplereal2timefiltered.Throughthespecificmeasurementdataprocessing,MEMSgyroscoperandomerrorsarereducedtoa2bouttwopercentoftheoriginalone.Keywords:MEMSgyroscope;randomerror;ARmodel;kalmanfilte[1]近年來(lái),作為慣性技術(shù)新興的重
6、要研究領(lǐng)域,本導(dǎo)航系統(tǒng)中獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用.MEMSMEMS陀螺儀以其高性能、小尺寸、低能耗、重量陀螺是采用微機(jī)械加工技術(shù)制造出來(lái)的微型角速輕、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展,在低成度傳感器.目前,硅微機(jī)械陀螺性能還比較低,只能接近或達(dá)到戰(zhàn)術(shù)級(jí)導(dǎo)航水平.如何降低硅微陀收稿日期:2009-12-25螺的漂移誤差,尤其是其中的隨機(jī)漂移誤差,成為作者簡(jiǎn)介:張德明(1985—),男,碩士研究生;通訊作者:任波提高硅微陀螺儀精度的關(guān)鍵.建立合適的硅微陀(1962—),男,教授,研究方向:自動(dòng)控制,陀螺導(dǎo)航,圖螺隨
7、機(jī)漂移誤差模型并對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償,是提高硅像處理與信息融合.第2期張德明等:MEMS陀螺儀隨機(jī)漂移誤差濾波處理研究83[223]微陀螺精度的一種有效辦法.本文從實(shí)際工程陀螺儀的輸出信息沒(méi)有改變.應(yīng)用角度出發(fā),重點(diǎn)探討了利用均值濾波算法以ADXRS150陀螺儀的原始輸出數(shù)據(jù)與均值濾及根據(jù)kalman濾波算法的馬爾科夫特性,利用波后數(shù)據(jù)的方差如表1所示.kalman濾波算法對(duì)MEMS陀螺儀隨機(jī)漂移誤差進(jìn)表1原始輸出數(shù)據(jù)與均值濾波處理后數(shù)據(jù)的方差行實(shí)時(shí)濾波處理的新方法.原始數(shù)據(jù)均值濾波后數(shù)據(jù)方差011468401020
8、6641MEMS陀螺儀輸出數(shù)據(jù)的均值處通過(guò)表1可以看出方差大約減小到了原來(lái)的理十分之一,由此可見(jiàn),經(jīng)過(guò)實(shí)時(shí)均值濾波處理后在實(shí)際應(yīng)用中,MEMS陀螺儀的數(shù)據(jù)輸出頻ADXRS150陀螺儀的隨機(jī)誤差得到了顯著的抑率要大于系統(tǒng)對(duì)MEMS陀螺儀數(shù)據(jù)的使用頻率,制.在每次使用陀螺儀數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔內(nèi),MEMS陀2MEMS陀螺儀輸出數(shù)據(jù)的平穩(wěn)化螺儀實(shí)際上輸出了多個(gè)數(shù)據(jù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)均處理值處理后再使用可以提高精度
