基于MEMS器件的姿態(tài)測量系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著微電子技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的微電子機(jī)械系統(tǒng)具有尺寸小、重量輕、成本低、功耗小和動態(tài)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于測量領(lǐng)域。本文設(shè)計了一種基于微機(jī)械慣性器件的捷聯(lián)式姿態(tài)測量系統(tǒng)，通過實(shí)時采集傳感器數(shù)據(jù)獲得載體的姿態(tài)信息，以實(shí)現(xiàn)對載體的姿態(tài)控制。
　　 論文首先介紹了捷聯(lián)式姿態(tài)測量系統(tǒng)的基本理論與工作原理，包括慣性系統(tǒng)中坐標(biāo)系定義、姿態(tài)矩陣更新算法與初始對準(zhǔn)算法，對適用于不同運(yùn)動狀態(tài)下的四元數(shù)算法和等效旋轉(zhuǎn)矢量算法進(jìn)行了深入分析與比較。

2、
　　 通過對微機(jī)械慣性器件的原理與性能的分析，建立了陀螺儀與加速度計的誤差模型，并綜合考慮系統(tǒng)性能要求與成本等因素，選擇了ADIS16355傳感器作為慣性測量元件。針對陀螺儀漂移是造成系統(tǒng)誤差的主要因素，論文利用小波變換技術(shù)，結(jié)合ADIS16355陀螺儀信號特點(diǎn)設(shè)計了相應(yīng)的小波降噪算法，確定了合適的小波變換參數(shù)。
　　 論文設(shè)計了基于MEMS器件的姿態(tài)測量系統(tǒng)的總體方案。系統(tǒng)硬件由慣性數(shù)據(jù)采集模塊、處理器模塊、RS-4