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针对小型无人机上使用的MEMS惯性传感器在精度、噪声上存在的问题,采用卡尔曼滤波算法结合角度传感器、加速度传感器、磁阻传感器的传感信息,来解算姿态角最优值。采用四元素法确立了捷联矩阵,利用三轴陀螺仪传感器所得到的角速度信息建立系统状态方程,利用三轴加速度传感器和磁阻传感器信息建立了系统测量方程,进而设计了一种卡尔曼滤波器来滤除MEMS传感器存在的随机噪声,并解算出了小型无人机的姿态角。通过实验室静态测试和动态测试表明,无人机姿态角解算结果与实际值对比,误差能够控制在2°以内,可满足工程应用要求。 相似文献
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针对常规弹药发射环境恶劣、弹体内部空间紧张、传统参数测量方案无法有效工作的问题,提出了一种基于FPGA和微惯性测量单元(MIMU)的飞行参数测量系统的设计方法。该系统通过MIMU测量弹体在飞行过程中的姿态信息,采用FPGA作为控制器来控制模数转换器采集MIMU数据,并将采集到的数字信号以一定格式编码,最终存储到Flash中,实现弹体发射到落地过程中飞行参数的实时记录。仿真实验验证,该系统能完整有效记录弹体飞行全过程中的动态参数,且具有抗高过载、小型化、高可靠性等优点,适合常规弹药的飞行参数的测量,为进一步实现常规弹药制导化提供准确可靠的信息。 相似文献
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根据陀螺仪和加速计两类惯性传感器在姿态角度检测中的优缺点,提出了将多传感器数据加权和卡尔曼滤波相结合的两轮自平衡车姿态角度检测数据融合算法.首先对传感器输出进行分组加权运算,然后采用卡尔曼滤波算法对加权计算结果进行估计.实验结果表明,该检测方法可行有效,相对单一传感器测量,可提升姿态角度检测精度. 相似文献
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舰用惯性技术的现状与发展 总被引：1，自引：0，他引：1
万德均 《海军大连舰艇学院学报》2003,26(5):1-4
针对舰用陀螺仪特殊要求，对当前应用较广泛的框架式陀螺仪、液浮陀螺仪、气浮陀螺仪、磁浮陀螺仪、动调陀螺仪、激光陀螺仪和光纤陀螺仪等的性能、应用范围和发展动向进行了论述。重点分析了国外陀螺罗经、平台罗经、捷联式航姿基准、惯性导航系统和组合导航系统的现状与发展趋势。舰用惯性技术向“两高三化低成本”方向发展。 相似文献
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针对目前车载MEMS陀螺仪含有较多异常测量数据的情况,提出了一种基于时间序列分析的辨识和修正方法.根据MEMS陀螺仪测量数据的自相关函数和偏相关函数特征初步确定自回归移动平均(ARI-MA)模型,再引入AIC准则确定最优模型,并采用最小二乘估计法对模型参数进行估计.当此模型的有效性检验通过时,即用该模型对测量数据的变化趋势进行预测.当某个测量值与其预测值之差大于设定的阈值时,则判定此测量值为异常数据并用预测值进行修正.为了验证所提算法的效果,对MEMS陀螺仪测量的横摆角速度数据进行了实验.结果表明,所提方法可以有效地识别出车载MEMS陀螺仪的异常测量数据,并能进行合理的修正. 相似文献
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设计了以陀螺仪ENC-03以及MEMS加速度计MMA7260为传感器的姿态感知系统,选用16位单片机MC9S12XS128为控制核心处理器,完成对传感器信号的采集处理、车身控制以及人机交互的设计,实现小车自主控制平衡状态、运行速度以及转向角度大小等功能.实验结果表明该系统的性能满足设计要求. 相似文献
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基于传统人机交互方式如触摸屏、语音识别等技术,存在着在生活中的某些场合应用不便等问题,设计了一种基于微电子机械系统(MEMS)惯性传感器的手势轨迹绘制系统。该系统通过惯性传感器采集九轴原始数据并在单片机中实现姿态解算算法,然后在上位机完成轨迹重构。实验结果表明,设计的系统可以清晰地体现出手势轨迹的图形形状和尺寸大小,为生活增加便利。 相似文献
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《实验室研究与探索》2016,(5):146-150
针对小车控制系统的复杂性,设计一个以STM32F103C8T6微处理器为主控制器,以MPU-6050传感器为姿态检测部件的自平衡小车系统。由于陀螺仪和加速度计在测量时存在噪声干扰和随机漂移误差,采用卡尔曼滤波算法对陀螺仪和加速度计数据进行融合,补偿传感器测量误差,计算出小车倾角与角速度的最优估计值。并以最优姿态角和小车速度为反馈量构成双闭环控制,利用PID控制算法实现小车系统的自平衡控制。通过系统的软硬件设计、调试及运行情况,证明自平衡小车能够稳定地实现自平衡控制。 相似文献