微陀螺慣性測量單元的研制.pdf

1、微慣性器件構(gòu)造慣性測量系統(tǒng)是國際上近年來發(fā)展起來的新技術(shù)。近年來采用微慣性器件構(gòu)造慣性測量系統(tǒng)在國際上得到了越來越廣泛的應(yīng)用。利用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術(shù)設(shè)計系統(tǒng)，具有價格低廉、尺寸小、重量輕、集成度高、可靠性高、能承受惡劣的氣候環(huán)境和機械環(huán)境、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點。在航空航天、精密儀器、生物醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用潛力，并受到世界各國的高度重視，被列為21世紀(jì)關(guān)鍵技術(shù)。本論文圍繞

2、著慣性測量系統(tǒng)中陀螺儀和加速度計的數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)進行了研究。首先論述了捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理，介紹了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)常用的幾種坐標(biāo)系，對姿態(tài)矩陣的定義和推導(dǎo)做了簡要敘述，研究了姿態(tài)矩陣的計算方法，并用四元數(shù)的四階龍格-庫塔法實現(xiàn)了姿態(tài)矩陣的即時修正。然后建立了微型慣性測量系統(tǒng)的方案，并且詳細(xì)的介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計，包括陀螺儀、加速度計、濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、核心處理器(DSP)的選擇及相應(yīng)的接口電路的設(shè)計；結(jié)合慣性測量系統(tǒng)的工作原理