启发式算法在MEMS陀螺仪数据处理中的应用 被引量：5

1

作者 钱华明 夏全喜 +1 位作者 安笛 张强 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第3期109-111,114,共4页

随机漂移是影响微机电系统(MEMS)陀螺仪精度的主要因素。为了实时估计并补偿随机漂移,对启发式漂移消减算法(HDR)进行改进,提出自适应漂移消减算法。利用Allan方差分析方法确定陀螺仪的零偏稳定时间,通过检测陀螺仪数据的平稳性来区分... 随机漂移是影响微机电系统(MEMS)陀螺仪精度的主要因素。为了实时估计并补偿随机漂移,对启发式漂移消减算法(HDR)进行改进,提出自适应漂移消减算法。利用Allan方差分析方法确定陀螺仪的零偏稳定时间,通过检测陀螺仪数据的平稳性来区分随机漂移和真实角速率。以Pioneer3—AT机器人为平台进行试验,与基本HDR算法相比,新算法可以弥补载体有恒定角速率时基本HDR算法不可用的缺点,与普通算法相比,新算法可以提高航向精度2倍以上。 展开更多

关键词 启发式漂移消减算法 自适应算法 allan方差分析 平稳性 Pioneer3-AT机器人

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MEMS陀螺仪零位误差分析与处理 被引量：39

2

作者 陈旭光 杨平 陈意 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期628-632,共5页

研究微机械陀螺仪的零位误差对提高惯性导航精度具有重要意义。采用Allan方差分析法对MEMS陀螺仪的零位误差做了综合评定,提出了一种动态的零值偏移误差补偿算法来滤除陀螺仪的零值偏移误差,还对启发式漂移消减法HDR(Heuristic Drift Re... 研究微机械陀螺仪的零位误差对提高惯性导航精度具有重要意义。采用Allan方差分析法对MEMS陀螺仪的零位误差做了综合评定,提出了一种动态的零值偏移误差补偿算法来滤除陀螺仪的零值偏移误差,还对启发式漂移消减法HDR(Heuristic Drift Reduction)做了改进,有效地提高了原算法的补偿精度。最后,再次采用Allan方差分析法对补偿后的零位误差进行评定,并以Voyager-IIA机器人为平台进行试验,结果证明了改进后的算法能显著的提高陀螺仪的输出精度。 展开更多

关键词 MEMS陀螺仪 零位误差 启发式漂移消减法 动态补偿 allan方差分析

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高精度光纤陀螺信号的在线建模与滤波 被引量：10

3

作者 王立冬 张春熹 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期1-3,58,共4页

针对高精度光纤陀螺随机误差,在分析其一般时间序列模型的基础上,提出了一种改进型二阶自回归AR(2)模型,可以在线建立光纤陀螺随机误差模型。根据该模型,采用卡尔曼滤波算法,实现了光纤陀螺惯导系统在对准与导航过程中光纤陀螺随机误差... 针对高精度光纤陀螺随机误差,在分析其一般时间序列模型的基础上,提出了一种改进型二阶自回归AR(2)模型,可以在线建立光纤陀螺随机误差模型。根据该模型,采用卡尔曼滤波算法,实现了光纤陀螺惯导系统在对准与导航过程中光纤陀螺随机误差的实时滤波。滤波结果和Allan方差分析证明,光纤陀螺信号中角随机游走、零偏不稳定性、速率随机游走、速率斜坡和量化噪声五项噪声源误差系数都小于滤波前的二分之一,有效减小了光纤陀螺随机误差,提高了光纤陀螺精度。 展开更多

关键词 光纤陀螺 AR(2)模型 卡尔曼滤波器 allan方差分析

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基于小波多尺度变换的光纤陀螺振动误差分析与补偿 被引量：11

4

作者 方琳 申冲 陈熙源 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期902-906,共5页

针对振动环境对光纤陀螺性能的影响,对某型号的光纤陀螺进行了线振动实验并对实验结果进行了Allan方差分析。利用小波多尺度变换提取了光纤陀螺误差模型中的各误差项,分析并验证了零漂及噪声误差与Allan方差分析误差系数中的量化噪声、... 针对振动环境对光纤陀螺性能的影响,对某型号的光纤陀螺进行了线振动实验并对实验结果进行了Allan方差分析。利用小波多尺度变换提取了光纤陀螺误差模型中的各误差项,分析并验证了零漂及噪声误差与Allan方差分析误差系数中的量化噪声、角度随机游走以及零偏误差与误差系数中的零偏稳定性、速率随机游走、速率斜坡之间的对应关系。随后利用RBF神经网络对小波多尺度分析提取的零偏误差建立模型并进行了补偿。仿真结果表明,本文提出的方法有效减小了振动环境下各误差项对光纤陀螺性能的影响,Allan方差分析结果中的五个误差系数均有较大下降,其中两项误差系数下降了一个数量级及以上,极大提高了光纤陀螺在振动环境下的输出精度,对光纤陀螺在振动环境下的误差研究具有重要指导意义。 展开更多

关键词 光纤陀螺 误差建模 RBF神经网络建模 小波多尺度分析 allan方差分析

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基于改进GM(1,1)模型的激光陀螺仪随机误差预测 被引量：9

5

作者 李想 汪立新 沈强 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期36-43,共8页

基于静态Allan方差分析方法无法有效分析和辨识动态工况下激光陀螺仪的随机误差,也无法给动态工况下激光陀螺仪的随机误差补偿提供准确依据。为此,提出时间框动态Allan方差分析方法,利用分段建模对随机误差项进行动态Allan方差分析和辨... 基于静态Allan方差分析方法无法有效分析和辨识动态工况下激光陀螺仪的随机误差,也无法给动态工况下激光陀螺仪的随机误差补偿提供准确依据。为此,提出时间框动态Allan方差分析方法,利用分段建模对随机误差项进行动态Allan方差分析和辨识。建立灰色GM(1,1)预测模型,对辨识出的随机误差参数项进行预测,针对传统GM(1,1)预测模型因数据不全存在波动大的问题,基于小波滤波平滑处理原始数据,并利用残差修正模型改进GM(1,1)预测模型。实验结果表明,针对激光陀螺仪在同一工况下的随机误差系数,改进GM(1,1)模型预测算法的预测精度高于传统GM(1,1)模型预测算法的预测精度。 展开更多

关键词 探测器 allan方差分析 激光陀螺仪 随机误差 灰色预测 GM(1 1)预测模型 小波

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光纤陀螺随机漂移的建模与滤波 被引量：5

6

作者 李佳桐 张春熹 +1 位作者 张小跃 邓雅麒 《现代电子技术》 2013年第2期129-131,共3页

光纤陀螺的随机漂移是捷联式惯导系统的主要误差源,为了减小光纤陀螺的随机误差并提高其精度,需要对光纤陀螺的随机误差进行精确建模,本文根据时间序列理论,采用自回归AR模型法,建立了光纤陀螺随机误差模型。根据该模型,采用卡尔曼滤波... 光纤陀螺的随机漂移是捷联式惯导系统的主要误差源,为了减小光纤陀螺的随机误差并提高其精度,需要对光纤陀螺的随机误差进行精确建模,本文根据时间序列理论,采用自回归AR模型法,建立了光纤陀螺随机误差模型。根据该模型,采用卡尔曼滤波算法实现了对光纤陀螺的随机误差的滤波。滤波结果和Allan方差分析表明,滤波后光纤陀螺随机误差得到了明显地减小,光纤陀螺的精度得到了有效地提高。 展开更多

关键词 光纤陀螺 AR(2)模型 卡尔曼滤波器 allan方差分析

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基于Allan方差分析的陀螺仪漂移误差辨识与仿真复现 被引量：4

7

作者 严恭敏 李梓阳 朱宏堡 《导航定位学报》 CSCD 2022年第4期29-33,共5页

针对传统阿伦(Allan)方差分析法中容易引起误差类型错误识别的问题,提出了一种新的Allan方差曲线拟合方法,开发了软件程序辅助人工操作,实现陀螺仪漂移误差类型识别并完成误差参数估计,曲线拟合过程可视化、直观简便。对一组实测的陀螺... 针对传统阿伦(Allan)方差分析法中容易引起误差类型错误识别的问题,提出了一种新的Allan方差曲线拟合方法,开发了软件程序辅助人工操作,实现陀螺仪漂移误差类型识别并完成误差参数估计,曲线拟合过程可视化、直观简便。对一组实测的陀螺仪数据进行了Allan方差分析,求得它的漂移误差类型和相应的噪声参数,基于噪声参数进行了虚拟陀螺仪漂移的仿真复现,复现数据的误差特征与实测数据吻合,验证了Allan方差分析方法的正确性,研究结果可为提高陀螺仪性能提供参考。 展开更多

关键词 阿伦方差分析 陀螺漂移误差 曲线拟合 信号复现 精度提升

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MSCSG随机误差测试及误差源分析 被引量：2

8

作者 耿梦梦 任元 +2 位作者 樊亚洪 王丽芬 于春淼 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1697-1704,共8页

针对磁悬浮控制敏感陀螺(MSCSG)的角速率测量信号中存在较大的随机误差,不利于提高MSCSG敏感精度,以MSCSG原理样机为研究对象,提出采用Allan方差分析法对MSCSG实测数据进行随机误差分析。首先,根据MSCSG角速率敏感原理推导出MSCSG转子... 针对磁悬浮控制敏感陀螺(MSCSG)的角速率测量信号中存在较大的随机误差,不利于提高MSCSG敏感精度,以MSCSG原理样机为研究对象,提出采用Allan方差分析法对MSCSG实测数据进行随机误差分析。首先,根据MSCSG角速率敏感原理推导出MSCSG转子偏转角速率的量测公式;其次,应用Allan方差分析法和最小二乘拟合方法计算出5种典型随机误差系数。计算结果显示:在MSCSG随机误差中,零偏不稳定性、速率随机游走以及速率斜坡占主要成分,而量化噪声和角度随机游走误差所占比重较小。依此,对MSCSG误差来源进行了指向性分析,并给出了随机误差的抑制补偿方法,为MSCSG敏感精度的提高奠定了理论基础。 展开更多

关键词 磁悬浮控制敏感陀螺(MSCSG) 随机误差 allan方差分析法 最小二乘拟合 误差补偿

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小波滤波方法在光纤陀螺惯导系统初始对准中的应用 被引量：1

9

作者 白俊卿 张科 张琪 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2014年第12期111-113,共3页

光纤陀螺捷联惯导系统初始对准的精度直接影响到系统的导航精度,而光纤陀螺的随机漂移则是影响系统初始对准精度的重要因素.对小波分析的理论进行深入的研究,将多种小波滤波方法应用于光纤陀螺随机漂移数据的处理中,并对小波滤波结果进... 光纤陀螺捷联惯导系统初始对准的精度直接影响到系统的导航精度,而光纤陀螺的随机漂移则是影响系统初始对准精度的重要因素.对小波分析的理论进行深入的研究,将多种小波滤波方法应用于光纤陀螺随机漂移数据的处理中,并对小波滤波结果进行对比,选定出在工程应用中最佳的小波滤波方法,应用Allan方差分析对该方法进行性能评估,并将此小波滤波方法应用于初始对准试验中,对试验结果进行分析,验证了最佳小波滤波方法的先进性,具有较高的工程意义. 展开更多

关键词 光纤陀螺惯导系统 初始对准 小波滤波 allan方差分析

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振动基座下光纤陀螺信号消噪方法对比研究 被引量：1

10

作者 李佳桐 张春熹 +2 位作者 张指挥 薛龙生 徐雪洁 《现代电子技术》 2014年第4期156-158,162,共4页

为了减小动态环境下光纤陀螺信号的随机误差,采取振动试验对光纤陀螺的动态误差进行激发,通过对试验数据的Allan方差分析,得到了振动过程中光纤陀螺信号随机误差的变化特性。采用基于AR(2)模型的Kalman滤波方法和小波滤波方法对光纤陀... 为了减小动态环境下光纤陀螺信号的随机误差,采取振动试验对光纤陀螺的动态误差进行激发,通过对试验数据的Allan方差分析,得到了振动过程中光纤陀螺信号随机误差的变化特性。采用基于AR(2)模型的Kalman滤波方法和小波滤波方法对光纤陀螺信号进行消噪处理,分析结果显示上述两种方法都能够有效地消除振动基座下FOG信号的随机误差,并且小波滤波方法要优于Kalman滤波方法。 展开更多

关键词 振动基座 allan方差分析 KALMAN滤波 小波滤波 消噪

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小波滤波方法在光纤陀螺惯导系统初始对准中的应用 被引量：1

11

作者 白俊卿 张科 张琪 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期370-372,共3页

光纤陀螺捷联惯导系统(FOG SINS)初始对准的精度直接影响到系统的导航精度,而光纤陀螺的随机漂移则是影响系统初始对准精度的重要因素。对小波分析的理论进行深入的研究,将多种小波滤波方法应用于光纤陀螺随机漂移数据的处理中,并对小... 光纤陀螺捷联惯导系统(FOG SINS)初始对准的精度直接影响到系统的导航精度,而光纤陀螺的随机漂移则是影响系统初始对准精度的重要因素。对小波分析的理论进行深入的研究,将多种小波滤波方法应用于光纤陀螺随机漂移数据的处理中,并对小波滤波结果进行对比,选定出在工程应用中最佳的小波滤波方法,应用Allan方差分析对该方法进行性能评估,并将此小波滤波方法应用于初始对准试验中,对试验结果进行分析,验证了最佳小波滤波方法的先进性。 展开更多

关键词 光纤陀螺惯导系统 初始对准 小波滤波 allan方差分析

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