基于足部微惯性/地磁测量组件的个人导航方法 被引量：22

1

作者 钱伟行 朱欣华 苏岩 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期567-572,共6页

为降低个人导航定位对卫星导航系统(GNSS)的依赖性,研究了一种基于足部安装微惯性/地磁测量组件的个人导航定位方法。该方法通过微惯性测量组件信息进行捷联惯导解算获得人体足部的姿态、速度与位置信息,利用磁传感器确定运动的航向信息... 为降低个人导航定位对卫星导航系统(GNSS)的依赖性,研究了一种基于足部安装微惯性/地磁测量组件的个人导航定位方法。该方法通过微惯性测量组件信息进行捷联惯导解算获得人体足部的姿态、速度与位置信息,利用磁传感器确定运动的航向信息,并采用基于步态相位检测的零速修正方法,实时修正MEMS惯性导航系统的导航信息误差以及惯性传感器的随机误差,从而减缓惯性导航系统的定位误差随时间的积累。导航定位实验结果表明,直线与矩形行进路线的导航定位误差在行进约9 min时分别保持在2 m与6 m左右,分别占行进距离的1.1%与2.5%。该实验结果证明所提出的方法可有效提高个人导航系统的定位精度,在GNSS信号衰减或失效的环境中可实现较长时间的个人导航定位。 展开更多

关键词 个人导航 微惯性导航系统 磁航向 步态相位检测 零速修正

下载PDF 职称材料

MEMS惯性导航技术及其应用与展望 被引量：13

2

作者 王思远 韩松来 +1 位作者 任星宇 罗世林 《控制与信息技术》 2018年第6期21-26,49,共7页

基于微机电系统(micro-electro-mechanical system, MEMS)惯性传感器的MEMS惯性导航技术是近年来惯性导航领域的研究热点和未来主要发展方向之一,也是无人系统自主导航进而实现智能自主控制的一项关键技术。文章概述了MEMS惯性传感器的... 基于微机电系统(micro-electro-mechanical system, MEMS)惯性传感器的MEMS惯性导航技术是近年来惯性导航领域的研究热点和未来主要发展方向之一,也是无人系统自主导航进而实现智能自主控制的一项关键技术。文章概述了MEMS惯性传感器的分类以及国内外发展概况,介绍了MEMS惯性导航的两项关键技术——MEMS惯性传感器的误差补偿技术和基于MEMS惯性导航的组合导航算法,阐述了MEMS惯性导航技术在无人机、无人车、无人船及机器人等代表性无人系统中的应用,最后展望了MEMS惯性导航技术的发展和应用前景。 展开更多

关键词 mems惯性导航 无人系统 智能自主 误差补偿

下载PDF 职称材料

一种基于AKF的MEMS惯性导航系统姿态初始化方法 被引量：5

3

作者 陈光武 李文元 +1 位作者 程鉴皓 张琳婧 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第12期2402-2409,共8页

为了实现微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)惯性导航系统的初始对准,即姿态初始化,提出一种基于加速度计与磁强计的姿态初始化方法。首先,推导了该方法计算姿态角的公式,对该方法计算的姿态角进行误差分析。然后,为提... 为了实现微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)惯性导航系统的初始对准,即姿态初始化,提出一种基于加速度计与磁强计的姿态初始化方法。首先,推导了该方法计算姿态角的公式,对该方法计算的姿态角进行误差分析。然后,为提高对准精度,对惯性导航系统建立模型,将自适应卡尔曼滤波(adaptive Kalman filter,AKF)算法引入对准过程,在线实时估计量测噪声。最后,在双轴实验转台与MEMS实验板卡上开展实验。实验结果表明,使用所提方法不仅能够获得更高的对准精度,而且可以使系统的抗干扰能力得到提高。这为后续系统进行姿态解算与惯性导航提供了有力支撑。 展开更多

关键词 mems惯性导航系统 姿态初始化 失准角建模 自适应卡尔曼滤波算法

下载PDF 职称材料

基于运动学约束模型辅助的井下人员定位系统研究

4

作者 高春雷 赵宾 吴崇 《煤炭技术》 CAS 2019年第6期170-172,共3页

针对井下人员定位中MEMS微惯性导航系统定位误差较大,而卫星信号无法使用的问题,研究了一种基于运动学约束模型辅助的井下人员定位系统。构建了井下人员运动学约束模型,根据人体步行的特点,采用载体系下的速度输出作为量测信息,通过卡... 针对井下人员定位中MEMS微惯性导航系统定位误差较大,而卫星信号无法使用的问题,研究了一种基于运动学约束模型辅助的井下人员定位系统。构建了井下人员运动学约束模型,根据人体步行的特点,采用载体系下的速度输出作为量测信息,通过卡尔曼滤波融合方法估计出导航以及传感器误差,并进行反馈校正,提高井下人员定位系统的精度。实验结果表明:定位误差约为总行进距离的3%,证明了所提出的方法可有效提高井下人员定位精度,在无外界辅助信息可用的井下环境中,实现较长时间的自主实时定位。 展开更多

关键词 mems微惯性导航系统 井下人员定位 运动学约束 滤波融合

下载PDF 职称材料

MEMS惯性测量单元减振系统仿真分析 被引量：1

5

作者 孙丽艳 张帅 +1 位作者 杨亮 张承亮 《导航与控制》 2016年第2期36-39,35,共5页

MEMS惯性测量单元使用MEMS仪表作为角速度和加速度传感器,该传感器对振动和冲击敏感,会引起惯性测量单元的测量误差。MEMS惯性测量单元多用于飞机、炸弹、导弹等振动环境恶劣的地方,因此减振器的设计尤为重要。减振器设计首先要明确惯... MEMS惯性测量单元使用MEMS仪表作为角速度和加速度传感器,该传感器对振动和冲击敏感,会引起惯性测量单元的测量误差。MEMS惯性测量单元多用于飞机、炸弹、导弹等振动环境恶劣的地方,因此减振器的设计尤为重要。减振器设计首先要明确惯性测量单元所处的振动环境,其次要明确MEMS惯性测量单元敏感的频点,最后明确惯性测量单元的质量、安装形式。设计了一种用于MEMS惯性测量单元的减振器,减振效率达75%,对振动和冲击均起到衰减的作用,衰减频带展宽,且在峰值的放大倍数低于3.5。 展开更多

关键词 mems惯性测量单元 振动 冲击 减振器

原文传递

MEMS-INS微型飞行器姿态确定系统的实现研究 被引量：10

6

作者 李荣冰 刘建业 +1 位作者 段方 牛新元 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期618-622,共5页

研究了微型飞行器姿态确定系统的样机实现.在对MEMS惯性器件性能分析和零偏温度建模的基础上,提出微型飞行器九位置非正交及安装误差标定方法,利用相关理论分析MEMS惯性传感器的噪声特性,建立适合工程应用的姿态组合算法,进行了转台测... 研究了微型飞行器姿态确定系统的样机实现.在对MEMS惯性器件性能分析和零偏温度建模的基础上,提出微型飞行器九位置非正交及安装误差标定方法,利用相关理论分析MEMS惯性传感器的噪声特性,建立适合工程应用的姿态组合算法,进行了转台测试和试飞试验.误差补偿后,陀螺和加速度计零偏稳定性分别达到0.036°/s2和0.01 m/s2,俯仰和横滚的误差均方差分别达到0.33°和0.28°.试验结果表明:器件和系统级的误差补偿起到了综合补偿的效果,姿态误差减小了约50%,基于MEMS-INS的姿态确定系统可满足微型飞行器自主姿态稳定的需求. 展开更多

关键词 微型飞行器 姿态确定 微型惯性导航系统 误差补偿

下载PDF 职称材料

基于MEMS的惯性导航系统研究与设计 被引量：10

7

作者 张晓玉 丁文武 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第1期56-59,共4页

提出了一种基于MEMS的捷联式惯性导航系统硬件和软件设计方法。设计了以ARM9处理器为核心的硬件平台,介绍了核心处理器及惯性器件的选型,给出了硬件系统组成;提出了基于嵌入式实时操作系统的软件设计方法,给出基于该操作系统的多任务设... 提出了一种基于MEMS的捷联式惯性导航系统硬件和软件设计方法。设计了以ARM9处理器为核心的硬件平台,介绍了核心处理器及惯性器件的选型,给出了硬件系统组成;提出了基于嵌入式实时操作系统的软件设计方法,给出基于该操作系统的多任务设计方法及导航算法流程;该导航系统能够实现MEMS信息的实时提取、计算、位姿输出。 展开更多

关键词 mems 捷联式惯性导航 实时操作系统 导航算法

下载PDF 职称材料

旋转式MEMS惯性导航系统的发展及应用 被引量：2

8

作者 王思远 罗世彬 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第6期5-7,15,共4页

旋转调制技术通过将惯性导航系统进行周期性的旋转,可以有效地补偿惯性传感器的常值误差,提高导航精度,因此在近些年得到广泛关注。对比分析了微机电系统(MEMS)惯性导航系统以及旋转调制技术的国内外发展现状;阐述了MEMS旋转调制方案设... 旋转调制技术通过将惯性导航系统进行周期性的旋转,可以有效地补偿惯性传感器的常值误差,提高导航精度,因此在近些年得到广泛关注。对比分析了微机电系统(MEMS)惯性导航系统以及旋转调制技术的国内外发展现状;阐述了MEMS旋转调制方案设计的关键点及发展方向。 展开更多

关键词 微机电系统惯性导航系统 旋转调制 惯性导航系统 误差补偿

下载PDF 职称材料

基于高精度MEMS-INS的双轴旋转调制技术 被引量：2

9

作者 王思远 刘海桥 罗世彬 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第2期8-11,共4页

针对微机电系统(MEMS)惯性传感器常值漂移误差、标度因数误差以及标度因数对称性误差较大的问题,引入一种误差调制方法,即旋转调制(RM)。为补偿3个轴向上的传感器误差,采用一种双轴十六位置连续旋转方法,并与单轴正反连续旋转方法对误... 针对微机电系统(MEMS)惯性传感器常值漂移误差、标度因数误差以及标度因数对称性误差较大的问题,引入一种误差调制方法,即旋转调制(RM)。为补偿3个轴向上的传感器误差,采用一种双轴十六位置连续旋转方法,并与单轴正反连续旋转方法对误差的调制效果进行对比。仿真结果表明:双轴十六位置连续旋转相对于单轴两位置连续旋转具有更好的调制效果,720 s内惯性导航系统的速度精度提高了2倍,位置精度提高了近3倍。 展开更多

关键词 惯性导航系统 旋转调制 微机电系统—惯性导航系统

下载PDF 职称材料

飞行器动力学信息辅助MEMS惯导系统 被引量：2

10

作者 李烨 郭建国 +3 位作者 赵斌 尤雨骅 卢晓东 周军 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期1880-1885,共6页

使用微机械电子(micro electro mechanical systems,MEMS)惯导系统(inertial navigation system,INS)的飞行器由于其MEMS惯性器件测量精度低,致使导航误差快速发散。针对该问题,提出了一种利用飞行器动力学(aircraft dynamics,AD)信息辅... 使用微机械电子(micro electro mechanical systems,MEMS)惯导系统(inertial navigation system,INS)的飞行器由于其MEMS惯性器件测量精度低,致使导航误差快速发散。针对该问题,提出了一种利用飞行器动力学(aircraft dynamics,AD)信息辅助MEMS惯导解算的方法。它基于AD建立的飞行器运动模型和运动误差模型,利用实时解算的飞行器运动状态构建卡尔曼滤波器对MEMS惯导误差进行估计和修正。在此基础上,进一步考虑了INS/全球定位系统(global positioning system,GPS)组合导航时该方法的改进算法,提出了一种利用GPS定位信息和预测滤波器对飞行器动力学模型误差估计的方法。最后的半实物仿真实验结果表明,飞行器动力学信息辅助滤波器可以有效地减小系统误差,提高MEMS惯导系统输出精度。 展开更多

关键词 微机械电子惯导系统 飞行器动力学 卡尔曼滤波 预测滤波 半实物仿真

下载PDF 职称材料

基于MFFAKF的微惯导磁匹配粗对准方法

11

作者 孙佳 邹靖 胡桐 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期793-798,共6页

针对微机电系统(MEMS)陀螺仪精度低,无法完成惯导系统方位对准的问题,该文提出一种采用加速度计与磁强计输出完成MEMS惯导系统粗对准法。同时针对遗忘卡尔曼滤波法的缺点,提出将一种多遗忘因子自适应卡尔曼滤波法(MFFAKF)引入系统的对... 针对微机电系统(MEMS)陀螺仪精度低,无法完成惯导系统方位对准的问题,该文提出一种采用加速度计与磁强计输出完成MEMS惯导系统粗对准法。同时针对遗忘卡尔曼滤波法的缺点,提出将一种多遗忘因子自适应卡尔曼滤波法(MFFAKF)引入系统的对准方案中。该方法通过基于指数渐消记忆的方式计算量测噪声方差阵,并采用多遗忘因子调节不同的滤波通道。实验结果表明,采用MFFAKF得到的粗对准航向角精度满足MEMS惯导系统粗对准要求。 展开更多

关键词 微机电系统(mems)惯导系统 遗忘因子自适应 粗对准 地磁匹配 实验验证

下载PDF 职称材料