一种实时移除MEMS陀螺仪噪声的精准航姿技术

• 作者: 何昊晨 张丹红
• 来源期刊: 重庆大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: MEMS-IMU 陀螺仪噪声 测量余量 校准 卡尔曼滤波器
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 页码范围: 64-72
• 页数: 9页
• 分类号: TP212
• 语种: 中文
• DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2020.09.007

摘要

MEMS-IMU包括三轴陀螺仪和三轴加速度计,陀螺仪的噪声导致MEMS-IMU的航姿不精确,并由此导致外部加速度呈现较大的误差.针对该问题,提出一种实时移除陀螺仪噪声的技术:方向余弦矩阵的第3列和陀螺仪的偏置同时设为状态向量,用于在线获取陀螺仪的噪声;加速度计的外部加速度和测量噪声均被设为测量余量,以便于在任意运动轨迹时能测量重力向量.陀螺仪和加速度计的测量结果通过卡尔曼滤波器融合,前者估算状态向量,后者校准状态向量的误差.通过比较MEMS-IMU在任意伪静态时的航姿和外部加速度验证本技术的可行性,实验结果表明俯仰角、横滚角、航向角和外部加速度的最大误差分别为0.5°、0.2°、2°和0.2 m/s2,该结果远好于仅用陀螺仪的航姿误差和外部加速度误差.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张丹红	武汉理工大学自动化学院	62	432	13.0	18.0
2	何昊晨	武汉理工大学自动化学院	4	0	0.0	0.0