微惯性测量组件关键技术研究

微惯性测量组件（MIMU）的基本组成包括三个（单轴）MEMS加速度计、三个（单轴）MEMS陀螺仪以及信号转换和信号处理电路。通过优化微组装工艺流程与工艺参数设计、配合水平定位装置与垂直定位装置工装，实现MIMU三维、三轴高精度组装。MIMU误差补偿与标定的主要对象是MEMS惯性传感器的零位偏置、刻度因子、轴向非重合性、轴向非正交性等参数。高性能的MIMU对高精度制导定位具有极其重要的作用。

微惯性测量组件高过载失效分析

微惯性测量组件凭借其精度高、体积小、质量轻、成本低、可靠性高等特点,广泛应用于制导武器领域。但目前微惯性测量组件在制导弹药高过载环境的应用中存在过载后失效和性能严重退化的问题,为了提高微惯性测量组件的抗过载性能,分别从微惯性测量组件系统整体角度和MEMS敏感结构的角度出发,对其失效形式进行分析,并通过有限元仿真分析进行了验证,明确了失效原因,为微惯性测量组件抗高过载设计提供了新的思路。

多位置融合算法在微型惯性测量组件误差标定中的应用

对微型惯性测量组合的系统标定进行了研究，采用多位置融合算法对微型陀螺仪的静态输出数据进行处理。由于该算法在标定中仅需要惯性组件的位置输出数据，无需对惯性组件进行速率标定，从而简化了标定过程。相比于传统的位置速率标定算法，该算法计算简单，便于编程实现，具有较大的灵活性。通过对最终标定结果与传统算法标定结果进行比较，表明该算法在微型惯性组件标定中是适用的。

低成本微惯性组件的复合标定与智能滤波方法

针对小体积、低成本微惯性组件,提出了复合标定方法。该方法通过人工神经元估计耦合系数消除不同敏感轴的耦合影响。联合智能控制和扩展卡尔曼滤波方法,提出了位姿检测的自适应智能滤波方法。该算法中引入外部速度信息作为反馈,避免误差模型中依赖理论值进行计算受到的较大影响。在噪声统计特性未知或非先验条件下,根据量测噪声大小,在线调整系统噪声和观测协方差参数,改善滤波精度。搭建了导航实验系统,采用所提方法进行了实验,结果验证了算法的有效性。

一种微惯性/软件接收机超紧组合方案研究

为了改善软件接收机性能,提出一种微惯性/软件接收机非线性超紧组合方案.分析接收机跟踪环路和微惯性测量组件非线性的基础上,提出了非线性跟踪滤波器和非线性组合滤波器的设计方法.基于跑车实验数据完成了该超紧组合系统性能的试验验证.结果表明,在即时码In-phase/Quadra-phase信号较弱的情况下,该超紧组合跟踪环路仍保持较高的跟踪精度.

低精度MIMU系统数据预处理和解算

低成本的微惯性测量组件(M IMU)导航系统在惯性导航中得到了越来越广泛的应用。但由于微惯性仪表技术仍处于发展阶段,技术不是很成熟,因此M IMU在精度和稳定性方面仍存在缺点。低精度M IMU的数据输出中存在野值的现象,并且有较大的常值漂移。如果不进行野值处理和常值漂移补偿,系统将无法正常工作或者精度很差。本文采用了简单实用的方法对低精度M IMU系统的数据进行了预处理,并对系统在转台上进行了静态和动态实验,进行了导航解算,得到了不错的结果,验证了这种数据预处理方法的可行性。

MIMU辅助GPS跟踪环路嵌入式硬件平台设计

为了验证惯性系统辅助GPS跟踪环路的接收机性能,设计了一种基于多CPU结构的专用惯性辅助GPS跟踪环路嵌入式硬件平台。该平台以FPGA作为整个系统的逻辑和时序控制中心,以DSP作为中心处理器,实现了惯性数据和GPS数据的高速融合。经过跑车实验,证明该系统能够满足惯性辅助GPS跟踪环路的要求,锁相跟踪环路被惯性辅助后噪声降低。详细阐述了该系统的硬件设计思想和基本工作原理,给出了FPGA和TMS320C6727 DSP的软件编程逻辑流程图。