基于MEMS器件的姿態(tài)測(cè)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(dòng)態(tài)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于測(cè)量領(lǐng)域。本文設(shè)計(jì)了一種基于微機(jī)械慣性器件的捷聯(lián)式姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)時(shí)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(duì)載體的姿態(tài)控制。
　　 論文首先介紹了捷聯(lián)式姿態(tài)測(cè)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(duì)準(zhǔn)算法，對(duì)適用于不同運(yùn)動(dòng)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(guò)對(duì)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(jì)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(cè)量元件。針對(duì)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(hào)特點(diǎn)設(shè)計(jì)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(jì)了基于MEMS器件的姿態(tài)測(cè)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