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MEMS阵列数据融合及标定方法研究

阮卫 黄海 洪剑英 秦斌

阮卫, 黄海, 洪剑英, 等. MEMS阵列数据融合及标定方法研究[J]. 水下无人系统学报, xxxx, x(x): x-xx doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0140
引用本文: 阮卫, 黄海, 洪剑英, 等. MEMS阵列数据融合及标定方法研究[J]. 水下无人系统学报, xxxx, x(x): x-xx doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0140
Ruan Wei, Huang Hai, Hong Jianying, Qin Bin. Study on field Data Fusion and calibration techniques of MEMS Array[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0140
Citation: Ruan Wei, Huang Hai, Hong Jianying, Qin Bin. Study on field Data Fusion and calibration techniques of MEMS Array[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0140

MEMS阵列数据融合及标定方法研究

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0140
详细信息
    作者简介:

    阮卫:阮 卫(1993-), 男, 硕士, 工程师, 主要研究方向为导航与控制

  • 中图分类号: TJ630.1; U674.94

Study on field Data Fusion and calibration techniques of MEMS Array

  • 摘要: 针对MEMS陀螺随机噪声大及零偏重复性不好的特点, 对MEMS随机误差采用Allan方差法分析其角度随机游走, 以Allan方差辨识值和加权最小二乘法, 设计阵列陀螺信息融合处理算法, 可有效降低角度随机游走, 且在静态和动态条件下均能实时响应真实角速率。对MEMS陀螺常值漂移, 结合惯性导航系统误差的可观测性设计两位置标定方案, 完成常值漂移的系统级标定。仿真结果表明, 文中所提方法可有效降低MEMS陀螺角度随机游走和陀螺常值漂移, 显著提升MEMS惯性测量精度。

     

  • 图  1  MEMS阵列融合方案

    Figure  1.  A Scheme for MEMS Array Fusion

    图  2  三陀螺阵列

    Figure  2.  Triple gyro array

    图  3  陀螺仪原始输出

    Figure  3.  Gyroscope raw output

    图  4  加速度计原始输出

    Figure  4.  Accelerometer raw output

    图  5  陀螺滤波融合输出

    Figure  5.  Gyro filter fusion output

    图  6  陀螺滤波融合输出

    Figure  6.  Gyro filter fusion output

    图  7  虚拟陀螺技术动态仿真

    Figure  7.  Virtual gyro technology dynamic simulation

    图  8  陀螺动态融合输出

    Figure  8.  Gyro dynamic fusion output

    图  9  失准角估计值

    Figure  9.  Misalignment angle estimate

    图  10  北向陀螺漂移估计值

    Figure  10.  Estimated values of north constant drift

    图  11  东向陀螺漂移估计值

    Figure  11.  Estimated values of east constant drift

    图  12  航向角误差

    Figure  12.  The error of heading angle

    图  13  横滚角误差

    Figure  13.  The error of roll angle

    图  14  俯仰角误差

    Figure  14.  The error of pitch angle

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-11-05
  • 修回日期:  2023-12-13
  • 录用日期:  2024-03-01
  • 网络出版日期:  2024-06-05

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