基于MEMS传感器的弹载数字惯性测量组合设计

发布时间：2024-11-03 11:35

　　 MEMS惯性传感器组成的惯性测量组合,在弹载测试中有着广泛的应用。但由于MEMS传感器多为模拟输出,解算系统难以简单方便的获取物理量信息,而且模拟量在传输过程中易受到外界环境因素的干扰,影响测量结果。针对以上问题,设计了一种数字惯性测量组合,以FPGA作为主控芯片,控制ADC时序,将传感器输出转为数字量,并且对采集到的数字量进行实时解析处理,利用分布式算法,实现FIR低通数字滤波,并建立了常用温度域理想温度补偿模型,以及安装误差补偿模型,采用RS-422方式输出传感器测量的物理量,对惯性测量组合的测量精度,长线传输稳定性,有明显提升。可以实现测量组合与解算系统分离式安装,便于弹载环境下狭小空间测试,同时简化了后续解算过程。

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【部分图文】：

根据弹载测试不同需求，各轴上的加速度计和陀螺仪可以灵活选用适宜指标的传感器，以应对各种动态环境下的测试指标。在实际应用中可以满足不同测试要求，有很强的应用价值。系统使用线性稳压芯片REG104-5，提供稳定5V供电，使用芯片TPS70345作为后续电压转换芯片，该芯片有准确的3....

Xb(k）∈[0,1],y的实际值只是h(k）的组合且h(k）已知，则可以建立查找表。分布式算法实现FIR数字滤波器结构如图2所示。确定截止频率为100Hz的FIR数字滤波器，抽头系数为：

利用Modelsim对数字滤波器功能仿真测试，数字滤波模块仿真输入为一段叠加高频噪声的正弦信号，仿真结果如图3所示。2.2温度补偿模型

在MEMS传感器安装过程中，设计使用3D打印的立方体结构以尽可能的保证测量组合的安装过程中各个轴之间的互相正交，但传感器焊接以及测量组合组装过程难免会出现安装误差，导致各传感器之间互相难以互相正交的现象。因此需要则标度因数需要标定为矩阵型式，以此补偿安装误差角对测量的影响，从而保....

本文编号：4011208