基于优化 KF 的 MEMS 陀螺阵列信号融合方法

• 作者: 刘洁瑜 李灿 沈强 秦伟伟
• 来源期刊: 系统工程与电子技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 微机电系统陀螺仪 陀螺阵列 自回归模型 数据融合 卡尔曼滤波
• 年，卷（期）: 2016,（12）
• 所属期刊栏目: 电子技术
• 页码范围: 2705-2710
• 页数: 6页
• 分类号: V241.5
• 字数: 4147字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-506X.2016.12.04

摘要

针对微机电系统（micro-electro-mechanical system，MEMS）陀螺仪准确度低、噪声大的问题，采用陀螺阵列技术降噪以提高陀螺的使用精度。采用 Allan 方差法分析陀螺信号误差噪声项，依据分析结果对测量模型进行了简化，利用噪声相关性设计了一种卡尔曼滤波器（Kalman filter，KF）对陀螺阵列进行数据融合，并对最优估计过程进行了改进，降低了数据处理的复杂度和计算量，同时从理论上分析了各参数对阵列性能的影响。为提高滤波器的动态性能，将自回归（autoregressive，AR）模型应用于陀螺真实角速率的建模。采用6个陀螺构成的阵列进行了验证实验。实验结果表明：与单个陀螺相比，陀螺阵列的噪声在静态条件下降低了144．2倍，在恒速率和正弦速率条件下噪声分别降低了18．18倍和5．36倍，证明了此建模方法和融合方法的有效性。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘洁瑜	火箭军工程大学控制工程系	20	63	6.0	7.0
2	沈强	火箭军工程大学控制工程系	17	35	4.0	5.0
3	秦伟伟	火箭军工程大学控制工程系	20	34	4.0	4.0
4	李灿	火箭军工程大学控制工程系	3	7	1.0	2.0