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微机械陀螺仪的研制现状 被引量:24
1
作者 谷庆红 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第5期67-72,共6页
介绍了当前国内外微机械陀螺仪的研制现状,阐述了微机械陀螺仪的两种典型结构,指出了微机械陀螺仪的发展方向。微机械陀螺仪正朝着小型化和低成本方向发展,将会在集成式导航系统和运动控制系统中大量使用。
关键词 微机械陀螺仪 研制 结构特点 小型化 集成式导航系统 运动控制系统 振动陀螺仪 音叉调谐微机械陀螺仪
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MEMS陀螺仪静态漂移模型与滤波方法研究 被引量:35
2
作者 金光明 张国良 +1 位作者 陈林鹏 田琦 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第11期48-50,共3页
针对移动机器人上安装的MEMS陀螺仪进行研究,根据MEMS陀螺仪的实测数据,分析了其噪声特性,采用时间序列分析方法建立MEMS陀螺仪漂移的AR模型,进而通过Kalman滤波降低随机噪声对MEMS陀螺仪精度的影响。仿真结果表明:静态漂移的建模和滤... 针对移动机器人上安装的MEMS陀螺仪进行研究,根据MEMS陀螺仪的实测数据,分析了其噪声特性,采用时间序列分析方法建立MEMS陀螺仪漂移的AR模型,进而通过Kalman滤波降低随机噪声对MEMS陀螺仪精度的影响。仿真结果表明:静态漂移的建模和滤波方法对提高MEMS陀螺仪精度是有效的。 展开更多
关键词 mems陀螺仪 AR模型 卡尔曼滤波 辨识 漂移
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2017年国外惯性技术发展与回顾 被引量:32
3
作者 薛连莉 陈少春 陈效真 《导航与控制》 2018年第2期1-9,40,共10页
概述了国外惯性相关机构的发展变化,从环形激光陀螺(RLG)、光纤陀螺(FOG)、微机电(MEMS)陀螺和原子陀螺等角度详细介绍了近年来不同机构如美国诺格公司、霍尼韦尔公司、法国赛峰电子与防务公司、iXblue集团等的概况及其惯性仪表、系统... 概述了国外惯性相关机构的发展变化,从环形激光陀螺(RLG)、光纤陀螺(FOG)、微机电(MEMS)陀螺和原子陀螺等角度详细介绍了近年来不同机构如美国诺格公司、霍尼韦尔公司、法国赛峰电子与防务公司、iXblue集团等的概况及其惯性仪表、系统的发展与应用。分析了全球定位系统(GPS)面临的严峻形势下,美国GPS的发展以及GPS拒止环境下部分项目的新进展。最后,对比了不同陀螺技术的发展和应用,总结了惯性技术的趋势。 展开更多
关键词 激光陀螺 光纤陀螺 mems陀螺 半球谐振陀螺 原子陀螺 惯性技术
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自适应Kalman滤波在MEMS陀螺仪信号处理中的应用 被引量:23
4
作者 吉训生 王寿荣 +1 位作者 许宜申 盛平 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第9期79-81,85,共4页
通过中值滤波和均值滤波的有机结合,可以去除MEMS陀螺仪漂移中的"野点"信号。基于Haar小波基的小波变换,寻找到了一种易于实时在线实现的漂移特征提取方法。对残差信号进行二阶AR模型分析建模后,利用改进的自适应Kalm an滤波... 通过中值滤波和均值滤波的有机结合,可以去除MEMS陀螺仪漂移中的"野点"信号。基于Haar小波基的小波变换,寻找到了一种易于实时在线实现的漂移特征提取方法。对残差信号进行二阶AR模型分析建模后,利用改进的自适应Kalm an滤波算法,对残差信号进行滤波,提高了被处理漂移信号的精度。实际测量数据的处理结果验证了该MEMS陀螺仪去漂移方法的有效性。 展开更多
关键词 小波变换 mems陀螺仪 中值滤波 陀螺仪漂移
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基于磁强计和MEMS陀螺的弹箭全姿态探测 被引量:29
5
作者 鲍亚琪 陈国光 +1 位作者 吴坤 王晓蓉 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1227-1231,共5页
在对弹道修正弹箭进行弹道修正时,需要获取弹体的实时角速率、姿态信息。文中提出了一种采用磁强计和MEMS陀螺构建低成本姿态探测系统的方案,给出了利用地磁测量、陀螺测量和弹道先验信息解算弹体姿态的算法。设计并制造了原理样机,利... 在对弹道修正弹箭进行弹道修正时,需要获取弹体的实时角速率、姿态信息。文中提出了一种采用磁强计和MEMS陀螺构建低成本姿态探测系统的方案,给出了利用地磁测量、陀螺测量和弹道先验信息解算弹体姿态的算法。设计并制造了原理样机,利用该样机和单轴转台对滤波器进行了测试。有限的转台试验表明:该方案精度高、稳定性好,是一种有应用潜力的弹箭组合定姿方案。 展开更多
关键词 飞行器控制 导航技术 磁强计 mems陀螺 姿态探测 弹道修正弹箭
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基于MEMS陀螺仪和加速度计的动态倾角传感器 被引量:20
6
作者 张杰 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第9期141-143,共3页
仿人形机器人各关节的姿态及重心位置是其步态控制研究的关键。为了获得这些姿态数据,设计了一种基于MEMS陀螺仪和加速度计的低成本动态倾角传感器,利用卡尔曼滤波算法将陀螺仪和加速度计输出的数据进行滤波融合,解决了加速度计因机器... 仿人形机器人各关节的姿态及重心位置是其步态控制研究的关键。为了获得这些姿态数据,设计了一种基于MEMS陀螺仪和加速度计的低成本动态倾角传感器,利用卡尔曼滤波算法将陀螺仪和加速度计输出的数据进行滤波融合,解决了加速度计因机器人的线性加速度而无法准确测量其动态倾角、陀螺仪因存在漂移等而长时间测量精度不高的问题。实际测试结果表明,所设计的传感器能够测量动态倾角并具有较高的精度,可以满足仿人形机器人姿态控制的需要。 展开更多
关键词 mems 陀螺仪 加速度计 动态倾角传感器 卡尔曼滤波
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2016年国外惯性技术发展与回顾 被引量:17
7
作者 薛连莉 陈少春 陈效真 《导航与控制》 2017年第3期105-112,84,共9页
以惯性技术研究与应用为主线,回顾了2016年国际惯性技术发展历程和现状,概括了惯性仪表、惯性系统当前的研究现状及应用,展望了惯性技术的未来发展。
关键词 惯性技术 惯性导航 光纤陀螺 mems陀螺
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iMEMS速率陀螺芯片在MAV飞行控制系统中应用研究 被引量:10
8
作者 曾庆华 张为华 《测控技术》 CSCD 2004年第2期68-70,共3页
介绍了基于iMEMS技术的速率陀螺芯片ADXRS15 0 3 0 0 ,研究了以微处理器为核心的MAV飞行控制系统结构及其各部分功能 。
关键词 飞行控制 微型飞行器 陀螺 mems
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模平方小波阈值在MEMS陀螺信号降噪中的应用 被引量:16
9
作者 李杰 曲芸 +1 位作者 刘俊 张文栋 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第2期236-239,共4页
在深入分析现有软阈值和硬阈值小波去噪方法的基础上,综合二者的优点,提出一种模平方小波阈值去噪方法,并将其应用到MEMS陀螺仪输出信号的滤波处理中,从而有效地减小了信号中的高频噪声,提高了信噪比,抑制了MEMS陀螺仪的随机漂移。文中... 在深入分析现有软阈值和硬阈值小波去噪方法的基础上,综合二者的优点,提出一种模平方小波阈值去噪方法,并将其应用到MEMS陀螺仪输出信号的滤波处理中,从而有效地减小了信号中的高频噪声,提高了信噪比,抑制了MEMS陀螺仪的随机漂移。文中详细介绍了该方法的原理与实现过程,并结合某项目研究中MEMS惯性测量系统的实地跑车实验,对其中MEMS陀螺仪的实测数据进行了分析研究,肯定了使用该方法对MEMS陀螺仪输出信号进行滤波消噪处理的可行性和有效性。 展开更多
关键词 小波分析 模平方阈值 mems陀螺仪 信号处理
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MEMS陀螺随机漂移的状态空间模型分析及应用 被引量:13
10
作者 袁赣南 梁海波 +1 位作者 何昆鹏 谢燕军 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期853-858,共6页
利用Kalman滤波器对MEMS陀螺随机漂移进行估计和补偿,需要将随机漂移的自回归滑动平均(ARMA)模型转化为相应的状态空间模型,从而有必要对模型之间的转换问题进行深入研究。针对国内外有关文献提出的三种转化形式,从数学角度进行了证明,... 利用Kalman滤波器对MEMS陀螺随机漂移进行估计和补偿,需要将随机漂移的自回归滑动平均(ARMA)模型转化为相应的状态空间模型,从而有必要对模型之间的转换问题进行深入研究。针对国内外有关文献提出的三种转化形式,从数学角度进行了证明,并结合MEMS陀螺的试验数据,分别采用这三种状态空间模型进行了随机漂移和角速率估计试验。试验结果分析表明,采用状态空间模型1不能同时对陀螺随机漂移和角速率做出正确的估计,采用状态空间模型2、3的估计结果正确且滤波效果好、实时性强,更适用于对MEMS陀螺随机漂移的估计和补偿。 展开更多
关键词 mems陀螺 随机漂移 状态空间模型 自回归滑动平均模型 卡尔曼滤波
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现代军用MEMS惯性传感器技术进展 被引量:8
11
作者 李红光 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第8期4-7,共4页
现代化军事需求小型惯性传感器。技术已成熟的惯性导航和制导系统包括机械陀螺、环形激光陀螺(RLGs)、光纤陀螺(FOGs)以及半球共振陀螺(HRGs)。现在主要用于军事的还有微机电系统(MEMS)陀螺仪和加速计。采用光子晶体光纤(PCFs)的干涉光... 现代化军事需求小型惯性传感器。技术已成熟的惯性导航和制导系统包括机械陀螺、环形激光陀螺(RLGs)、光纤陀螺(FOGs)以及半球共振陀螺(HRGs)。现在主要用于军事的还有微机电系统(MEMS)陀螺仪和加速计。采用光子晶体光纤(PCFs)的干涉光纤陀螺(IFOGs),即PC—IFOGs。重点阐述MEMS/集成光(IO)波导惯性传感器技术进展。分析小型陀螺仪和加速计技术发展前景及在未来快速反应,精确打击中的作用。 展开更多
关键词 微电子机械系统 惯性传感器 mems陀螺 mems加速计 mems惯性测量仪 小型惯性测量仪 集成光波导陀螺
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MEMS惯性测量组件的温度误差补偿模型研究 被引量:12
12
作者 许德新 何昆鹏 梁海波 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期607-613,共7页
为了减少温度对MEMS惯性测量组件测量精度的影响,将MEMS加速度计、陀螺的零偏和标度因数统一进行温度建模,再用非线性回归法辨识出模型中的各项参数,然后采用逐步回归分析法对模型进行优化,对优化的模型方程和方程中各系数做进一步的显... 为了减少温度对MEMS惯性测量组件测量精度的影响,将MEMS加速度计、陀螺的零偏和标度因数统一进行温度建模,再用非线性回归法辨识出模型中的各项参数,然后采用逐步回归分析法对模型进行优化,对优化的模型方程和方程中各系数做进一步的显著性检验.对比温度误差补偿前后的试验结果表明,经过补偿后的加速度计和陀螺在全温范围内误差分别保持在10mg和0.04(°)/s以内,尤其是低温时补偿效果明显,最大约10倍,验证了温度误差补偿方法的有效性.采用该补偿方法,能有效降低温度的非线性对精度的影响,从而提高全温范围的测量精度. 展开更多
关键词 惯性导航系统 惯性测量单元 微机械陀螺 逐步回归 温度误差补偿
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光电稳定跟踪装置中微机电陀螺应用研究 被引量:12
13
作者 张文博 范大鹏 +1 位作者 张智永 李凯 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期689-696,共8页
以微机电陀螺在高精度光电稳定跟踪装置中的应用为背景,研究了陀螺输出噪声对光电稳定跟踪平台精度的影响。结果表明,陀螺噪声会引起平台基准轴的抖动和缓慢漂移。根据微机电陀螺的实测数据,分析了其噪声特性。基于AR模型建立了微机电... 以微机电陀螺在高精度光电稳定跟踪装置中的应用为背景,研究了陀螺输出噪声对光电稳定跟踪平台精度的影响。结果表明,陀螺噪声会引起平台基准轴的抖动和缓慢漂移。根据微机电陀螺的实测数据,分析了其噪声特性。基于AR模型建立了微机电陀螺的噪声统计模型。研究了基于Kalman滤波的陀螺去噪算法,给出了去噪结果,分析了该算法不能够取得较好滤波效果的原因。针对Kalman滤波在微机电陀螺信号低频去噪方面的局限性,将基于阈值决策的小波去噪方法应用于微机电陀螺的信号处理中,给出了滤波结果。实测结果表明由于后者不依赖于噪声的精确模型,可根据噪声在不同频段的统计特性采用阈值决策滤波,具有更好的抑噪效果。最后给出了两种滤波算法的比较。 展开更多
关键词 光电稳定跟踪装置 微机电陀螺 噪声 谱密度 AR模型 卡尔曼滤波 小波变换 阈值决策
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基于改进小波阈值法处理MEMS陀螺信号噪声 被引量:11
14
作者 杜继永 黄国荣 +1 位作者 程洪炳 刘华伟 《电光与控制》 北大核心 2009年第12期61-64,共4页
小波具有多分辨率分析特性,利用小波阈值去噪可以有效地处理MEMS陀螺信号的噪声。针对常用阈值小波去噪方法的不足,提出了一种改进的小波阈值方法。详细介绍了该方法的原理与实现过程,并将其应用到MEMS陀螺信号处理过程中。使用db4小波... 小波具有多分辨率分析特性,利用小波阈值去噪可以有效地处理MEMS陀螺信号的噪声。针对常用阈值小波去噪方法的不足,提出了一种改进的小波阈值方法。详细介绍了该方法的原理与实现过程,并将其应用到MEMS陀螺信号处理过程中。使用db4小波,应用不同的阈值函数对MEMS陀螺信号进行4尺度分解。仿真实验分析比较表明,改进的小波阈值方法可以有效地剔除信号中的噪声,抑制了MEMS陀螺仪的随机漂移;与现有的阈值方法相比,信噪比提高了18.3%。 展开更多
关键词 mems陀螺 小波分析 阈值去噪 阈值函数 随机漂移
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MEMS陀螺随机漂移误差系数的动态提取 被引量:11
15
作者 徐定杰 苗志勇 +1 位作者 沈锋 田春苗 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期217-223,共7页
针对传统Allan方差提取微机电系统(MEMS)陀螺随机误差系数仅得到近似均值,与实际中其随时间在均值附近波动不相符的缺点,提出一种动态提取MEMS陀螺随机误差系数的方法。该方法将窗函数引入Allan方差计算,不仅能够正确提取MEMS陀螺随机... 针对传统Allan方差提取微机电系统(MEMS)陀螺随机误差系数仅得到近似均值,与实际中其随时间在均值附近波动不相符的缺点,提出一种动态提取MEMS陀螺随机误差系数的方法。该方法将窗函数引入Allan方差计算,不仅能够正确提取MEMS陀螺随机误差系数,而且还能得到MEMS陀螺随机误差系数的时间变化曲线,这将有利于MEMS陀螺的性能分析和误差补偿。实验证明该方法提取的MEMS陀螺随机误差系数的时间变化曲线在以传统Allan方差得到的近似均值附近波动。由此可见,该方法具有一定的可信度。 展开更多
关键词 mems陀螺 随机误差系数 窗函数 ALLAN方差
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改进的MEMS陀螺随机噪声自适应Kalman实时滤波方法 被引量:10
16
作者 傅军 韩洪祥 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期177-185,共9页
针对微机电系统陀螺易受环境影响和稳定性能较差,导致建立的随机漂移模型参数和随机噪声统计特性变化的问题,提出了一种改进的指数渐消记忆自适应Kalman实时滤波方法.通过分析实测数据确定随机漂移自回归滑动平均模型阶数,在此基础上利... 针对微机电系统陀螺易受环境影响和稳定性能较差,导致建立的随机漂移模型参数和随机噪声统计特性变化的问题,提出了一种改进的指数渐消记忆自适应Kalman实时滤波方法.通过分析实测数据确定随机漂移自回归滑动平均模型阶数,在此基础上利用递推最小二乘法对模型参数进行实时更新.根据陀螺噪声参数特点,提出了基于渐消记忆因子的Allan方差分析法和Sage-Husa自适应滤波算法同时对Q和R进行参数估计的实时滤波方法,避免了系统状态估计和量测噪声参数估计的相互耦合和制约.实验结果表明:相比标准Kalman滤波补偿方法及传统的固定Q阵只对R阵做自适应估计的滤波方法,本文方法能够更加有效地对MEMS陀螺随机漂移误差进行实时补偿,具有较好的适应性和稳定性. 展开更多
关键词 mems陀螺 自回归滑动平均模型 自适应滤波 随机漂移 传感器技术
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基于北斗-陀螺仪组合定位的轨道占用判别方法研究 被引量:10
17
作者 樊玉明 蔡伯根 +2 位作者 王剑 上官伟 安毅 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期46-51,共6页
自主定位是CTCS-4级列控系统对列车定位的要求。在车站内的平行股道区段,轨道占用判别是列控系统获取列车位置信息的重要环节,而现有判别方法尚未满足CTCS-4级列控系统需要。本文使用北斗卫星导航系统与微机械陀螺仪组合定位的技术进行... 自主定位是CTCS-4级列控系统对列车定位的要求。在车站内的平行股道区段,轨道占用判别是列控系统获取列车位置信息的重要环节,而现有判别方法尚未满足CTCS-4级列控系统需要。本文使用北斗卫星导航系统与微机械陀螺仪组合定位的技术进行列车定位,重点研究其中的列车轨道占用判别方法。该方法应用模式识别,对从卫星定位系统及惯性传感器获得的列车运行状态进行实时分析,判别当前轨道占用。实验表明,该方法响应时间小于3s,对样本数据判别结果与实际相符,能够很好的辅助列车获取位置信息。 展开更多
关键词 北斗卫星导航系统 微机械陀螺仪 组合定位 轨道占用 模式识别
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基于Allan方差的MEMS陀螺误差分析 被引量:9
18
作者 张亚宁 朱涛 傅军 《自动化与仪器仪表》 2013年第3期157-158,共2页
利用Allan方差法对国外一款MEMS陀螺仪进行误差分析,通过长时间静态数据分析,对陀螺误差系数进行标定,验证了Allan方差法用于陀螺误差分析的可行性。
关键词 mems陀螺 ALLAN方差 误差分析
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MEMS陀螺阵列技术研究进展 被引量:9
19
作者 沈强 刘洁瑜 +1 位作者 汪立新 王琪 《导航与控制》 2017年第5期97-103,46,共8页
MEMS陀螺仪体积小、功耗低的优点扩展了惯性器件的应用领域,对于制导武器的小型化具有重要的意义。但国内MEMS陀螺仪精度相对偏低、噪声大,这限制了它在高精度军事领域的应用。陀螺阵列可以利用冗余信息有效提高MEMS陀螺的精度,实现低... MEMS陀螺仪体积小、功耗低的优点扩展了惯性器件的应用领域,对于制导武器的小型化具有重要的意义。但国内MEMS陀螺仪精度相对偏低、噪声大,这限制了它在高精度军事领域的应用。陀螺阵列可以利用冗余信息有效提高MEMS陀螺的精度,实现低精度陀螺的高精度应用,而不需要技术和工艺的突破。介绍了MEMS陀螺阵列的基本原理,总结了陀螺阵列近年来的研究进展。在此基础上,提出了陀螺阵列的4大关键技术:陀螺冗余系统配置,误差分析、建模与标定,故障诊断以及信息融合。最后,分析了陀螺阵列的发展特点以及研究重点,给出了MEMS陀螺阵列技术未来的发展思路。 展开更多
关键词 mems陀螺仪 陀螺阵列 信息融合 故障诊断
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改进小波阈值法与极限学习机在MEMS陀螺误差补偿中的应用 被引量:9
20
作者 杨辉 姜湖海 +1 位作者 马欣 毛锐 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1535-1538,共4页
MEMS陀螺随机误差是影响其精度的主要因素之一。针对MEMS陀螺随机误差的问题,提出一种基于改进的阈值函数的小波去噪结合极限学习机算法建模的补偿方法。通过改进小波阈值法提高去噪效果,然后由极限学习机构建MEMS陀螺误差补偿模型。通... MEMS陀螺随机误差是影响其精度的主要因素之一。针对MEMS陀螺随机误差的问题,提出一种基于改进的阈值函数的小波去噪结合极限学习机算法建模的补偿方法。通过改进小波阈值法提高去噪效果,然后由极限学习机构建MEMS陀螺误差补偿模型。通过实例研究,结果显示该方法能良好地补偿随机误差,与其他方法比较,具有更好的效果。 展开更多
关键词 mems陀螺 随机误差 小波阈值去噪法 阈值函数 极限学习机
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