基于Kalman滤波器的加速度信号数字系统设计

• 作者: 吴帅 廖建平 肖述晗 任海燕
• 来源期刊: 导航与控制
• 学科: 工学
• 关键词: 数字化设计 加速度信号 模数转换 Kalman滤波器 嵌入式设计
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 传感器与执行机构|Sensors and Actuators
• 页码范围: 74-81
• 页数: 8页
• 分类号: TP274+.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-5558.2022.01.009

摘要

现代武器中的惯性导航系统朝着小型化、数字化、高精度方向发展,针对捷联惯性导航系统中加速度计输出的模拟电流信号高精度模数转换的需要,设计了一种基于Kalman滤波器的加速度计信号模数转换系统.在前端采用电流处理电路和高精度ADC芯片进行模数转换,在后端设计一种自适应Kalman滤波器对数字转化过程中的信号噪声进行处理,实现了对加速度计输出模拟信号的高精度模数转换.该系统应用于某型号加速度计输出信号的模数转换,在其全量程范围内的线性度优于9.6×10-5,满足技术指标要求.试验表明,该系统在静态与动态情况下均能对加速度计信号实现高精度转换,可向后级导航计算机提供准确的加速度数字信号.