陀螺随机误差的分析、建模与滤波研究
发布时间：2020-12-12 17:58
伴随制造业的发展,陀螺仪的测试精度在不断的提高,同时惯性导航系统的精度也在不断的提高。随着陀螺仪制造精度的提高,随机误差对陀螺仪精度的影响越来越不容忽视。为了减小随机误差对导航精度的影响,本文以MEMS陀螺、激光陀螺、光纤陀螺为对象研究了陀螺的随机误差。陀螺随机误差的分析方法主要有自相关函数法、功率谱密度法以及Allan方差分析法。为了分析三种陀螺的随机误差,本课题首先分析了它们的自相关函数以及功率谱密度,然后使用Allan方差分析方法分析了它们的随机误差。为了得到三种陀螺随机误差的噪声系数,对Allan方差分析结果进行了曲线拟合,进而求取了陀螺随机误差的噪声系数。为了验证采样总时间、不同次上电以及滤波器截止频率对陀螺随机误差Allan方差分析的影响,先是进行了相关实验,然后对实验数据进行Allan方差分析。虽然Allan方差分析法得到了陀螺随机误差的噪声系数,但是并没有用于建立陀螺输出的随机误差模型。为了建立陀螺随机误差的ARMA模型,先对陀螺随机误差信号的平稳性进行了检验,进而根据检验结果,使用递推增广最小二乘法估计了陀螺随机误差ARMA模型的模型参数。用AIC准则对所建立的ARM...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
实验所用单轴转台将Stim300惯组放置在单轴转台上，连接好供电线和数据传输线，确认无误后，给Stim300惯组供电，然后打开计算机，对微机械惯组进行十分钟左右
板卡号选择界面如图5-2 所示，当找不到板卡时，会显示图 5-3 所示界面。找不到板卡的情况主要如下：1)板卡未正确插入卡槽；2)驱动程序安装不正确或被杀毒软件删除。图 5-2 板卡号选择界面图 5-3 找不到板卡时提示界面5.2.2 通讯协议设置进行通讯设置之前，首先进入主界面，如果板卡号选择正常，则在板卡号设置界面点击确定后进入到主界面，主界面如图 5-4 所示。图 5-4 主界面进入到如图 5-4 所示的主界面后，通过菜单栏的设置选项，进行测试设置选择，则进入到测试设置界面，测试设置界面如图 5-5 所示。测试设置中包含四个通道的设置，每个通道中包含通讯协议的设置以及实验陀螺类型选择，同时还有相关协议的选择。不同协议模式时数据的数据帧长度、帧起始符、帧结
哈尔滨工业大学硕士学位论文的相关函数、对板卡 FIFO 缓存相关操作的函数以及其他一些函数。所谓板号，是指每一块板卡都有一个对应的编号，当同一台 PC 机上装有多块这种 P板卡时，板卡会按照卡槽离 CPU 的距离依次编号0 ~ n，n的最大值为 255，一机器上最多可以装 256 块 PCI 卡。打卡数据采集软件后，首先进入的就是卡号选择界面，课题中使用一块 PCI 板卡，其编号为 0。板卡号选择界面如5-2 所示，当找不到板卡时，会显示图 5-3 所示界面。找不到板卡的情况主要下：1)板卡未正确插入卡槽；2)驱动程序安装不正确或被杀毒软件删除。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Allan方差的MEMS陀螺仪随机误差分析方法[J]. 蒋孝勇,张晓峰,李孟委. 测试技术学报. 2017(03)
[2]陀螺漂移误差建模与滤波[J]. 李杰,郑伦贵,王建中. 传感技术学报. 2017(05)
[3]MEMS陀螺随机误差特性研究及补偿[J]. 张玉莲,储海荣,张宏巍,张明月,陈阳,李银海. 中国光学. 2016(04)
[4]光纤陀螺随机误差的重叠分段Allan分析方法[J]. 陈永冰,查峰,刘勇. 中国惯性技术学报. 2016(02)
[5]基于EMD自相关的表面肌电信号消噪方法[J]. 席旭刚,武昊,罗志增. 仪器仪表学报. 2014(11)
[6]光纤陀螺的随机误差性能评价方法研究[J]. 吕品,刘建业,赖际舟,秦国庆. 仪器仪表学报. 2014(02)
[7]基于自相关分析和LMD的滚动轴承振动信号故障特征提取[J]. 王建国,吴林峰,秦绪华. 中国机械工程. 2014(02)
[8]基于6类噪声项拟合模型的光纤陀螺噪声特性分析方法[J]. 李京书,许江宁,查峰,何泓洋. 兵工学报. 2013(07)
[9]采用分段法估算Allan方差中的各噪声系数[J]. 闾晓琴,张桂才. 压电与声光. 2009(02)
[10]数字滤波对激光陀螺随机误差分析的影响[J]. 饶谷音,袁保伦,李广柱. 光电子·激光. 2006(11)
博士论文
[1]基于Kalman滤波以及稀疏信号恢复的多智能体系统控制[D]. 王忠梅.山东大学 2016
[2]光纤陀螺捷联惯导系统初始对准技术研究[D]. 谷宏强.南京理工大学 2009
硕士论文
[1]基于DSP/FPGA的捷联惯性导航系统设计[D]. 刘国志.大连理工大学 2009
[2]半球谐振陀螺仪的误差机理分析和实验方法的研究[D]. 陈雪.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：2913024
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
实验所用单轴转台将Stim300惯组放置在单轴转台上，连接好供电线和数据传输线，确认无误后，给Stim300惯组供电，然后打开计算机，对微机械惯组进行十分钟左右
板卡号选择界面如图5-2 所示，当找不到板卡时，会显示图 5-3 所示界面。找不到板卡的情况主要如下：1)板卡未正确插入卡槽；2)驱动程序安装不正确或被杀毒软件删除。图 5-2 板卡号选择界面图 5-3 找不到板卡时提示界面5.2.2 通讯协议设置进行通讯设置之前，首先进入主界面，如果板卡号选择正常，则在板卡号设置界面点击确定后进入到主界面，主界面如图 5-4 所示。图 5-4 主界面进入到如图 5-4 所示的主界面后，通过菜单栏的设置选项，进行测试设置选择，则进入到测试设置界面，测试设置界面如图 5-5 所示。测试设置中包含四个通道的设置，每个通道中包含通讯协议的设置以及实验陀螺类型选择，同时还有相关协议的选择。不同协议模式时数据的数据帧长度、帧起始符、帧结
哈尔滨工业大学硕士学位论文的相关函数、对板卡 FIFO 缓存相关操作的函数以及其他一些函数。所谓板号，是指每一块板卡都有一个对应的编号，当同一台 PC 机上装有多块这种 P板卡时，板卡会按照卡槽离 CPU 的距离依次编号0 ~ n，n的最大值为 255，一机器上最多可以装 256 块 PCI 卡。打卡数据采集软件后，首先进入的就是卡号选择界面，课题中使用一块 PCI 板卡，其编号为 0。板卡号选择界面如5-2 所示，当找不到板卡时，会显示图 5-3 所示界面。找不到板卡的情况主要下：1)板卡未正确插入卡槽；2)驱动程序安装不正确或被杀毒软件删除。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Allan方差的MEMS陀螺仪随机误差分析方法[J]. 蒋孝勇,张晓峰,李孟委. 测试技术学报. 2017(03)
[2]陀螺漂移误差建模与滤波[J]. 李杰,郑伦贵,王建中. 传感技术学报. 2017(05)
[3]MEMS陀螺随机误差特性研究及补偿[J]. 张玉莲,储海荣,张宏巍,张明月,陈阳,李银海. 中国光学. 2016(04)
[4]光纤陀螺随机误差的重叠分段Allan分析方法[J]. 陈永冰,查峰,刘勇. 中国惯性技术学报. 2016(02)
[5]基于EMD自相关的表面肌电信号消噪方法[J]. 席旭刚,武昊,罗志增. 仪器仪表学报. 2014(11)
[6]光纤陀螺的随机误差性能评价方法研究[J]. 吕品,刘建业,赖际舟,秦国庆. 仪器仪表学报. 2014(02)
[7]基于自相关分析和LMD的滚动轴承振动信号故障特征提取[J]. 王建国,吴林峰,秦绪华. 中国机械工程. 2014(02)
[8]基于6类噪声项拟合模型的光纤陀螺噪声特性分析方法[J]. 李京书,许江宁,查峰,何泓洋. 兵工学报. 2013(07)
[9]采用分段法估算Allan方差中的各噪声系数[J]. 闾晓琴,张桂才. 压电与声光. 2009(02)
[10]数字滤波对激光陀螺随机误差分析的影响[J]. 饶谷音,袁保伦,李广柱. 光电子·激光. 2006(11)
博士论文
[1]基于Kalman滤波以及稀疏信号恢复的多智能体系统控制[D]. 王忠梅.山东大学 2016
[2]光纤陀螺捷联惯导系统初始对准技术研究[D]. 谷宏强.南京理工大学 2009
硕士论文
[1]基于DSP/FPGA的捷联惯性导航系统设计[D]. 刘国志.大连理工大学 2009
[2]半球谐振陀螺仪的误差机理分析和实验方法的研究[D]. 陈雪.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：2913024
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