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微惯性测量单元的误差整机标定和补偿 被引量：12
1
作者 代刚 李枚 +1 位作者 苏伟 邵贝贝 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1620-1626,共7页
提出了微惯性测量单元(MIMU)在高动态、高过载复杂应用条件下的误差整机标定和补偿方法。首先,建立了高动态,高过载复杂应用条件下MIMU的误差模型,该模型包括了结构误差,传感器安装误差和MEMS惯性传感器在复杂条件对精度影响较大的误差... 提出了微惯性测量单元(MIMU)在高动态、高过载复杂应用条件下的误差整机标定和补偿方法。首先,建立了高动态,高过载复杂应用条件下MIMU的误差模型,该模型包括了结构误差,传感器安装误差和MEMS惯性传感器在复杂条件对精度影响较大的误差项,指零位温度漂移、互耦误差、刻度因子非线性和微陀螺加速度效应误差;根据模型提出了整机标定补偿方法,该方法可以标定MIMU的63个误差系数,并且不需要对单个传感器进行标定。然后,介绍了利用最小二乘法对模型进行误差系数标定的方法和步骤,并对自研的MIMU进行了标定。最后,通过飞行实验对MIMU进行了验证。结果表明,使用该方法使定位精度提高了一个数量级,基本满足MIMU在高动态、高过载条件下的精度要求。 展开更多
关键词 微惯性测量单元(mimu) 微机电系统(MEMS) 误差分析 整体标定 误差补偿
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微惯性测量单元设计及抗高过载性能分析 被引量：4
2
作者 刘福朝 李存健 王桂奇 《压电与声光》 CAS 北大核心 2022年第2期289-293,共5页
针对高过载环境下制导弹药内部空间约束及运动参数难以精确测量的问题,该文设计了一种框架式嵌入结构型的微惯性测量单元(MIMU)结构。MIMU由三轴微机械陀螺仪和三轴微机械加速度传感器组成,通过合理配置传感器的安装方式和优化内部空间... 针对高过载环境下制导弹药内部空间约束及运动参数难以精确测量的问题,该文设计了一种框架式嵌入结构型的微惯性测量单元(MIMU)结构。MIMU由三轴微机械陀螺仪和三轴微机械加速度传感器组成,通过合理配置传感器的安装方式和优化内部空间布局,极大地减小了MIMU的质量和体积。整体结构采用高强度金属材料和特殊的灌封工艺,保证了MIMU抗高过载性能。通过有限元仿真与分析表明,所设计的MIMU结构可满足不小于20000 g(g=9.8 m/s^(2))的过载冲击。最后在靶场通过搭载某型号试验弹进行炮射过载实验,其实验结果表明,该文所设计的MIMU具备抗高过载能力,满足制导弹药高过载要求。 展开更多
关键词 微惯性测量单元(mimu) 结构设计 抗高过载 性能分析 过载实验
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基于WPS/GPS/MIMU组合的无缝定位技术研究 被引量：5
3
作者 史岩 朱涛 傅军 《计算机测量与控制》 北大核心 2014年第10期3388-3391,3395,共5页
低成本、低精度的微型惯性测量组合(MIMU)虽然能完全自主地输出定位信息,但是随着时间的积累,本身的误差将会变大,即只能够在短时间内保持高精度;而全球定位系统(GPS)存在着如室内环境下无法有效提供连续定位信号的缺陷;因此将GPS和惯... 低成本、低精度的微型惯性测量组合(MIMU)虽然能完全自主地输出定位信息,但是随着时间的积累,本身的误差将会变大,即只能够在短时间内保持高精度;而全球定位系统(GPS)存在着如室内环境下无法有效提供连续定位信号的缺陷;因此将GPS和惯性导航结合起来,再加入无线定位系统(WPS)达到了无缝定位的要求;文章根据不同的定位场景,设计了相应的解决方案,并采用WPS/GPS/MIMU的组合方式来实现无缝定位;最后基于各误差系数设计了轨迹发生器和卡尔曼滤波器,并对GPS不稳定时的无缝定位系统进行了数字仿真;结果表明,与传统的定位方式相比,此方法增加了定位的适用范围,达到了无缝定位的要求。 展开更多
关键词 无缝定位 组合定位 区域无线定位系统 全球定位系统 微型惯性测量组合
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基于双OD修正的GNSS/MIMU导航算法研究
4
作者 叶忠昌 赵忠华 叶鑫 《压电与声光》 CAS 北大核心 2023年第2期213-219,238,共8页
为提高车载组合导航系统的导航精度和可靠性,在全球导航卫星系统(GNSS)信号正常工作的情况下,该文建立了一种双天线GNSS/微惯性测量单元(MIMU)/轮速里程计(OD)组合导航模型,实现了对MIMU和OD传感器误差特性的在线估计。在GNSS信号短期... 为提高车载组合导航系统的导航精度和可靠性,在全球导航卫星系统(GNSS)信号正常工作的情况下,该文建立了一种双天线GNSS/微惯性测量单元(MIMU)/轮速里程计(OD)组合导航模型,实现了对MIMU和OD传感器误差特性的在线估计。在GNSS信号短期失锁的情况下,基于双OD轮速比例修正(WRC)算法建立了MIMU/双OD组合导航模型。车载实验结果表明,与无WRC组合模型相比,该文设计的组合导航模型在120 s的GNSS信号失锁路段,最大定位误差减小了63.9%,定位误差标准差减小了80.1%;在200 s时GNSS信号频繁中断路段,最大位置误差为0.55 m。验证了所建立的导航模型和算法在复杂路况下工作的有效性。 展开更多
关键词 车载组合导航 双天线GNSS 轮速比例修正 双里程计 微惯性测量单元(mimu)
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对中杆微型惯性测量单元的高精度方位初始对准方法 被引量：4
5
作者 严恭敏 柯欢欢 高小鹏 《导航定位学报》 CSCD 2020年第1期15-19,共5页
针对在微型惯性测量单元(MIMU)辅助实时动态差分(RTK)对中杆倾斜测量中,倾斜误差补偿效果严重依赖于MIMU惯导的方位初始化精度的问题,提出求解初始方位角的3点法,即在保持对中杆下尖不动的情况下,将对中杆在3个方向上倾斜一定的角度,建... 针对在微型惯性测量单元(MIMU)辅助实时动态差分(RTK)对中杆倾斜测量中,倾斜误差补偿效果严重依赖于MIMU惯导的方位初始化精度的问题,提出求解初始方位角的3点法,即在保持对中杆下尖不动的情况下,将对中杆在3个方向上倾斜一定的角度,建立反映方位失准角的量测方程,通过迭代方法进行求解;然后对3点法进行简化,得到更为简洁的2点法。实验结果表明,经过该方法的MIMU惯导方位初始化后,在对中杆倾斜40°的范围内RTK测量精度优于1.25cm。 展开更多
关键词 对中杆 实时动态差分 微型惯性测量单元 方位对准 倾斜误差补偿
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弹道修正引信滚转角未知条件下MIMU快速初始对准方法 被引量：3
6
作者 金磊 胡宝远 +2 位作者 申强 王晗瑜 邓子龙 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期530-535,共6页
针对基于双旋结构的二维弹道修正引信及所配用弹药发射后修正引信滚转角不确定的问题,提出采用BP神经网络快速确定修正引信滚转角范围进行粗对准,进而利用卫星导航信息辅助惯性导航系统进行快速初始对准的方法.该方法利用修正引信滚转... 针对基于双旋结构的二维弹道修正引信及所配用弹药发射后修正引信滚转角不确定的问题,提出采用BP神经网络快速确定修正引信滚转角范围进行粗对准,进而利用卫星导航信息辅助惯性导航系统进行快速初始对准的方法.该方法利用修正引信滚转角误差与惯性导航解算速度误差之间的关系建立神经网络模型,并通过仿真生成不同工况的弹道数据对神经网络进行训练.针对某旋转弹弹道进行仿真,结果表明,使用中等精度微惯性测量组合,粗对准过程中修正引信滚转角误差估计值小于20°,精对准过程中姿态误差角在弹丸发射后40 s内收敛到0.4°以内. 展开更多
关键词 二维弹道修正弹药 修正引信滚转角 BP神经网络 初始对准 微惯性测量组合
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MIMU和磁强计组合在线定姿算法研究 被引量：2
7
作者 朱文杰 王广龙 +2 位作者 高凤岐 乔中涛 李其昌 《自动化仪表》 CAS 北大核心 2013年第11期21-25,共5页
为了满足航姿参考系统(AHRS)小型化、低成本工程实现的需要,基于微惯性测量单元(MIMU)和微磁强计,提出了一种在线实时定姿方法。该方法首先采用四元数法描述系统模型,接着利用优化的梯度下降算法对加速度计和磁强计测得的数据进行处理,... 为了满足航姿参考系统(AHRS)小型化、低成本工程实现的需要,基于微惯性测量单元(MIMU)和微磁强计,提出了一种在线实时定姿方法。该方法首先采用四元数法描述系统模型,接着利用优化的梯度下降算法对加速度计和磁强计测得的数据进行处理,然后采用快速小波变换阈值去噪方法对陀螺仪输出信号进行预处理,最后通过互补滤波器将以上得到的结果进行融合,提高了姿态解算精度。在线测试和Kalman滤波表明,在线定姿法实现简单、参数调整方便、姿态跟踪误差小,便于在嵌入式微处理器中实现,具有较强的实用性。 展开更多
关键词 微惯性测量单元 磁强计 滤波器 梯度下降法 小波变换 数据处理
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MIMU/GNSS组合制导技术在制导炮弹中的应用 被引量：1
8
作者 马芮 《现代防御技术》 北大核心 2009年第1期52-57,共6页
介绍了MIMU/GNSS组合制导技术的特点,并系统地介绍了MIMU的发展情况。列举了美国及其他国家制导炮弹的研制和使用情况,详细说明了MIMU/GNSS在不同型号的制导炮弹中的应用,并对其关键技术作了简要说明。
关键词 微型惯性测量装置 全球导航卫星系统 组合制导 制导炮弹
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基于神经网络的MIMU动态误差标定与补偿方法
9
作者 马一鸣 陈帅 +2 位作者 王国栋 张琨 程玉 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2022年第7期91-95,共5页
由于微惯性测量单元(MIMU)易受环境影响,且存在输出非线性以及剧烈角运动和线运动下精度低的缺点,而传统的多项式标定方法难以精确地补偿动态误差,因此,利用深度学习方法对MIMU整体动态误差进行建模与补偿,分别使用浅层神经网络与深度... 由于微惯性测量单元(MIMU)易受环境影响,且存在输出非线性以及剧烈角运动和线运动下精度低的缺点,而传统的多项式标定方法难以精确地补偿动态误差,因此,利用深度学习方法对MIMU整体动态误差进行建模与补偿,分别使用浅层神经网络与深度循环神经网络建立MIMU的整体动态误差模型。设计了基于三轴带温箱位置速率转台的标定流程,使三轴带温箱转台的内、中、外3轴同时施加角运动并且施加温度变化,建立MIMU的多因素影响误差训练集。实验结果表明,浅层神经网络模型相对于传统模型在误差补偿效果上略有提升,深度循环神经网络模型补偿后残差均值与均方差显著下降,其中,门控循环单元(GRU)神经网络模型补偿效果最好,并且需要训练的参数较少、计算负担小。 展开更多
关键词 微惯性测量单元 神经网络 非线性误差 动态误差补偿
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