国产MEMS陀螺仪MSG7000D实时数据记录系统设计

针对国产MEMS陀螺仪MSG7000D拥有数字输出接口的特点,设计了一种基于FPGA的MSG7000D陀螺仪实时数据记录系统;该系统以FPGA为主控芯片,系统控制模块通过SPI串行通信接口与陀螺仪进行信息交换,从而实现对陀螺仪输出数据的记录、存储;利用三轴位置速率摇摆温控转台对系统设计进行试验论证;试验结果表明,文章设计的MEMS陀螺仪MSG7000D实时数据记录系统有效、实用,为该陀螺仪的后续工程应用奠定了基础,具有一定的工程应用价值。     

一种基于光学测角技术验证陀螺定向的方法

介绍了由半导体激光器、线阵CCD传感器及图像采集系统等组成的小角度测量系统的工作原理,搭建了实验平台。同时,对利用数据采集系统采集陀螺仪输出的角速率进行积分,得到陀螺仪转动的角度值。通过把小角度测量系统测量的数据与积分得到的数据进行比较,验证了陀螺仪在小角度定向应用中的精确性。实验证明,该陀螺仪的测量精度达到0.01°以内。     

MEMS角速率陀螺仪标定实验与数据处理

分析了以微电子机械MEMS技术制成的单片偏航角速率陀螺仪ADXRS150的匹配电路原理与工作原理，阐述了角速率陀螺仪的设计要点，设计并搭建了其标定实验平台，对其进行标定实验，通过对标定实验所得的数据进行处理和分析，得到标定曲线和误差分析关系式，从而给出在陀螺仪标定实验可行的数据处理方法。     

基于扩展卡尔曼滤波的吊钩姿态估计技术研究 

针对吊钩运动不定且易受大风、雾气等影响其作业效率问题,提出并实现基于MEMS传感器的吊钩姿态估计系统;建立吊钩三维空间运动模型,消除吊钩扭转影响;通过四元数的扩展卡尔曼滤波算法,对MEMS陀螺仪、加速度计与磁强计进行数据融合,解算得到吊钩三维姿态、摆角与摆向;采用基于视觉检测的吊钩空间姿态为参考基准,对起重机吊钩进行姿态估计验证;实验结果表明:该系统能有效融合MEMS传感器数据,获得高精度的吊钩姿态,实现姿态的实时检测。     

基于FPGA和ADS8568的弹载实时记录系统设计

针对弹载实验过程中采集动态参量的增加,以及炮弹小型化和测试环境恶劣性的增强。设计了一种基于FPGA和ADS8568的小型化模拟信号采集存储系统,选用Spartan-II系列的XC2S30作为核心处理器,详细介绍了弹载实时记录系统的设计与实现方案。采集MEMS陀螺仪在三轴位置速率摇摆温控转台上不同速率下的输出信息进行试验验证,结果表明,所设计的弹载实时记录系统正确有效。该设计为多通道模拟信号采集工程应用提供了一种方法,具有一定的工程应用价值。     

双轴微机械陀螺仪的移动机器人运动检测系统

为准确获得移动机器人在未知环境的运动状态信息,以提高其运动控制的可靠性与平稳度,本文设计了机器人运动状态的检测传输系统。该系统运用改进的自适应UKF滤波算法来处理双轴MEMS陀螺仪测得的数据,通过以ATmega16为微处理器的CAN总线进行传输。实验表明,改进算法能较好地控制MEMS陀螺仪的随机漂移,较正确地获得机器人的运动状态数据,且CAN总线使数据正确率提高0．3％～0．5％。     

半捷联MEMS惯性测量装置数据硬回收系统设计

针对半捷联MEMS惯性测量系统中MIMU所测得的弹体姿态信息需经过滑环传输到信息存储仓,而滑环在传输模拟量的过程中会引进电气噪声等问题,提出一种适用于半捷联MEMS惯性测量装置的数据硬回收系统设计方法。该系统采用ADC将MIMU输出的模拟量转化为数字量,并通过FPGA模拟的串行通信口输出,然后经滑环传输到惯性信息存储仓, 最后通过FPGA模拟串行通信口接收数据并存储到FLASH中,实现对半捷联MEMS惯性测量装置中MIMU数据的实时记录。通过仿真转台试验验证,该系统能够实时地采集并存储弹体姿态信息,且具有采样率高,避免滑环电气噪声等特点。对常规弹药飞行全过程的姿态、位置信息的记录有一定的应用价值。     

基于单片机的GPS/MEMS陀螺仪航向角实时测量系统

针对陀螺仪测量误差随时间累积,GPS在动态环境中可靠性差等问题,提出并设计了一种基于单片机的GPS/MEMS陀螺仪航向角实时测量系统。该系统以C8051F021单片机为核心处理器,GPS与MEMS陀螺仪相组合,将GPS接收机中IPPS脉冲信号作为同步标签,实现GPS对陀螺仪航向角解算的实时修正,从而获得高精度和高可靠性...     

海洋传感器的内嵌陀螺仪偏航角校正方法

海洋传感器通常工作在复杂的磁场环境下,其姿态检测系统一般使用陀螺仪确定偏航角输出。针对短时部署的海洋传感器,分析了MEMS陀螺仪的偏航角漂移误差模型,并在对陀螺仪原始数据补偿的基础上,给出了随机漂移的拟合估值与补偿方法,以提高陀螺仪偏航角输出在一定时间内的精度。使用高精度平台进行实验,结果验证了该补偿校正方法的有效性。     

基于MEMS陀螺仪的随机误差分析

为了提高MEMS陀螺仪测量精度,减少随机误差的影响,对产生随机误差的噪声源及其随机误差模型进行了分析;通过分析MEMS陀螺仪自身结构的缺陷并且对其输出数据进行了相应的滤波处理与平稳性检验,确立了合适的误差模型并利用Kalman滤波进行误差补偿,验证了模型的有效性;同时运用Allan方差法对MEMS陀螺仪噪声项进行了分析,确定了影响MEMS陀螺仪测量性能的主要因素以及比较了滤波前后的各项噪声源系数,检验了滤波效果且实验结果证明误差模型显著提高了MEMS陀螺仪的测量精度。 