基于MEMS慣性傳感器的定位定向裝置研究.pdf

1、MEMS慣性器件具有成本低、體積小、功耗低、抗沖擊能力強等優(yōu)點。但MEMS陀螺儀的精度較低，通過有效的降噪方法改善陀螺儀性能，以滿足較高精度的應(yīng)用需要，是目前研究的重要問題。研究表明，隨機噪聲是影響MEMS陀螺精度的重要因素。論文依托實驗室研究項目，設(shè)計了一套基于MEMS慣性傳感器的定位定向裝置，實現(xiàn)了系統(tǒng)的基本功能，并對MEMS陀螺信號進行了深入分析。 首先對所設(shè)計的系統(tǒng)中的陀螺信號進行了分析研究，比較了隨機漂移的幾種辨識方法

2、。在對試驗實測數(shù)據(jù)進行必要的預(yù)處理后，采用時間序列分析法對陀螺隨機漂移信號進行了ARMA建模，并選擇了合適的模型類型和階次，檢驗了模型適用性。隨后根據(jù)ARMA模型參數(shù)，建立了狀態(tài)方程和觀測方程，進行了卡爾曼濾波，濾波效果明顯。 然后給出了該裝置總體軟硬件實現(xiàn)方案，在硬件設(shè)計方面，提出了基于SPC061A單片機+PC104工控機的雙CPU工作方案，并給出了各部分電路詳細(xì)實現(xiàn)及注意事項；在軟件設(shè)計方面，SPC061A單片機采用了C語