【摘 要】
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微机电系统(MEMS)陀螺与光纤陀螺相比,传感器的精度较低.为了提高MEMS陀螺的精度,通过组合多个相同陀螺实现虚拟陀螺的功能,同时提高虚拟陀螺的静态和动态性能.通过分析陀螺的Allan方差,并考虑陀螺之间的相关性,建立陀螺的测量模型;使用自回归(AR)模型建立预测模型,对卡尔曼滤波(KF)算法进行优化;搭建多MEMS陀螺仪硬件平台,获取数据并实时计算,融合多陀螺数据输出最优估计值,使用高精度转台分别在静态和动态条件下测试滤波效果.实验结果表明:静态条件下虚拟陀螺误差的方差可降低为单个陀螺的1/94,动态
【机 构】
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中国科学院 微小卫星创新研究院,上海201210;中国科学院大学 电子电气与通信工程学院,北京100049;上海科技大学 信息科学与技术学院,上海201210;中国科学院 微小卫星创新研究院,上海20
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微机电系统(MEMS)陀螺与光纤陀螺相比,传感器的精度较低.为了提高MEMS陀螺的精度,通过组合多个相同陀螺实现虚拟陀螺的功能,同时提高虚拟陀螺的静态和动态性能.通过分析陀螺的Allan方差,并考虑陀螺之间的相关性,建立陀螺的测量模型;使用自回归(AR)模型建立预测模型,对卡尔曼滤波(KF)算法进行优化;搭建多MEMS陀螺仪硬件平台,获取数据并实时计算,融合多陀螺数据输出最优估计值,使用高精度转台分别在静态和动态条件下测试滤波效果.实验结果表明:静态条件下虚拟陀螺误差的方差可降低为单个陀螺的1/94,动态条件下降低为单个陀螺的1/18.基于自适应KF的虚拟陀螺可以显著提高精度.
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