MEMS惯性测量单元测试标定方法研究

发布时间：2021-02-20 04:00

　　随着微机械系统的发展和集成电路制造工艺的快速进步,微惯性技术在导航学科中占据了越来越重要的地位。微惯性测量单元借助于自身成本低、体积小、自主性强等优势,在军民用导航领域都发挥着越来越重要的作用。因此,国内外许多科研和教育单位都更加重视微惯性系统的开发与应用。然而,目前常见的MEMS惯性测量单元的测量精度都相对比较低,现今着重研究如何合理利用科学方法来提升MEMS惯性测量单元的精度有着极其重大的意义。设计制造测试标定设备,建立MEMS惯性测量单元正确的数学模型,设计更加简捷快速的标定测试方法,是提高MEMS惯性测量单元精度的重要途径,本文主要针对实验室自制的MEMS惯性测量单元展开误差建模和标定技术研究。首先,根据MEMS惯性测量单元的标定测试需求从机械结构、软硬件设计等各方面详细介绍了实验室自制的标定测试设备。其次,分析了MEMS惯性测量单元的误差特性,详细介绍了各个误差参数对MEMS惯性测量单元的影响。针对随机噪声对MEMS惯性测量单元精度影响较大的实际情况,采用Allan方差法定量分析了MEMS陀螺仪的五种主要噪声。然后,根据MEMS惯性测量单元的特点,分别建立了MEMS陀螺仪和加... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

MEMS惯性测量单元的应用

可以连续输出惯性信息，并且在工作过程中具有良好的隐蔽性[1-5]。这其在现代导航领域的应用变得越来越广泛，如图 1.1 所示。图 1.1 MEMS 惯性测量单元的应用联惯导系统是将 MEMS 陀螺仪和加速度计直接固联在运动载体上的一航技术，通过计算机的控制完成惯性平台的相关功能，具有体积小、重于维护等优势，目前已广泛应用于军用飞机、导弹、潜艇、战车等运载[6-9]。随着微电子机械系统技术的不断发展与微惯性技术领域的巨大需求S 惯性测量单元得到了飞速发展，如图 1.2 所示为近年来我国各单位自主EMS 惯性测量单元。

中北大学学位论文定设备测试标定设备是 MEMS 惯性测量单元后期标定的先决条件。对 MEMS 陀螺仪和加速度计进行误差度测试设备的辅助。我国各个科研机构研发的具有3 为北京航空精密机械研究所研制的 SGT-320E 型T-320E 型三轴多功能转台主要由机械台体与测控 U-O-O 结构形式和精密机械轴系，具有高刚度台频摇摆运动和仿真功能，可为被测单元提供精准速率基准，用于惯性元部件、惯导系统的静态测试

【参考文献】：
期刊论文
[1]硅微陀螺仪高精度数字化相敏解调ASIC[J]. 赵阳,夏国明,施芹,裘安萍.  光学精密工程. 2018(09)
[2]基于Allan方差自适应算法的姿态解算[J]. 周光东,杜忠华,谢磊,王腾,刘晓鹏.  兵工自动化. 2018(08)
[3]激光陀螺捷联惯性导航系统IMU误差标定[J]. 王建中.  压电与声光. 2018(03)
[4]基于Allan方差的MEMS陀螺仪噪声分析[J]. 杜少林,陈书钊,陈鹏光,田亚芳,陈剑鸣.  仪表技术与传感器. 2018(05)
[5]基于改进卡尔曼滤波的陀螺仪误差补偿算法[J]. 李鲁明,赵鲁阳,唐晓红,何为,李凤荣.  传感技术学报. 2018(04)
[6]基于动态Allan方差的光纤陀螺稳定性分析[J]. 崔逸群,覃方君,丰仕林.  电子设计工程. 2018(06)
[7]惯性仪表测试技术的发展现状与趋势[J]. 王常虹,董燕琴,陈效真,任顺清.  导航与控制. 2017(04)
[8]基于MEMS陀螺仪的随机误差分析[J]. 曹慧芳,吕洪波,孙启国.  计算机测量与控制. 2016(01)
[9]基于椭球假设的MIMU现场标定方法[J]. 翟子雄,张丕状,张煜林.  中国测试. 2015(12)
[10]MEMS陀螺仪参数校准方法研究[J]. 马帅旗.  电子技术应用. 2015(04)

博士论文
[1]船用卫星天线姿态稳定系统关键技术研究[D]. 吴鹏.哈尔滨工程大学 2012
[2]MEMS-IMU误差分析补偿与实验研究[D]. 代刚.清华大学 2011
[3]适于惯性制导炸弹的捷联惯导关键技术研究[D]. 刘育浩.国防科学技术大学 2010
[4]MEMS惯性器件参数辨识及系统误差补偿技术[D]. 何昆鹏.哈尔滨工程大学 2009
[5]机械抖动激光陀螺鉴相解调与稳频技术的研究[D]. 谢元平.中国人民解放军国防科学技术大学 2000

硕士论文
[1]基于MEMS的IMU误差建模与温度补偿技术研究[D]. 高畅.哈尔滨工程大学 2017
[2]基于MEMS加速度计和陀螺仪的倾角测量系统的研究[D]. 周建凤.浙江工商大学 2015
[3]基于微惯性导航系统的MEMS陀螺误差补偿方法研究[D]. 兰晓明.哈尔滨工程大学 2015
[4]基于嵌入式系统和MEMS的惯性测量单元的研究[D]. 张欣.天津理工大学 2014
[5]自适应模糊PID控制器的研究与应用[D]. 朱颖合.杭州电子科技大学 2011
[6]PID参数整定技术的研究及应用[D]. 刘玲玲.郑州大学 2010
[7]全反射棱镜式激光陀螺稳频技术研究[D]. 刘健宁.西安电子科技大学 2010
[8]MEMS电容加速度传感器读出电路中的低通滤波器的研究设计[D]. 文毅贤.西安电子科技大学 2009
[9]激光陀螺捷联惯导系统数据采集电路的分析与实现[D]. 陈静媛.哈尔滨工程大学 2008
[10]机抖激光陀螺控制电路的研究与优化[D]. 张伦东.国防科学技术大学 2005



本文编号：3042191