MEMS惯性传感器ADIS16355在姿态测量中的应用

设计了基于微电子机械系统(Microelectro mechanical system,MEMS)惯性传感器集成模块ADIS16355的姿态测量系统。该姿态测量系统采用ADIS16355作为惯性测量单元,利用加速度计对重力向量的观测来修正陀螺给出的姿态信息,卡尔曼滤波实现传感器信息融合以计算运动载体的姿态角。介绍了ADIS16355的基本功能模块,阐述了两种传感器融合测量实时姿态角的方法并给出了卡尔曼滤波算法迭代过程。基于ARMv7架构的Cotex-M3微处理器设计了姿态测量系统硬件。采用AHRS500GA对该姿态测量系统性能进行了测量姿态角的验证实验。测试结果表明,该姿态测量系统能在动态条件下准确地测定运动物体实时姿态角,其误差一般在±1°左右。     

MEMS惯性传感器ADIS16355在姿态测量中应用研究

为了实现惯性导航控制,需获取控制对象的姿态角信息,设计了基于MEMS惯性传感器集成模块ADIS16355的姿态测量系统。该姿态测量系统采用ADIS16355作为惯性测量单元,利用加速度计对重力向量的观测来修正陀螺给出的姿态信息,卡尔曼滤波实现传感器信息融合以计算运动载体的姿态角。介绍了ADIS16355的基本功能模块,阐述了两种传感器融合测量实时姿态角的方法并给出了卡尔曼滤波算法迭代过程,基于ARMv7架构的Cotex-M3微处理器设计了姿态测量系统硬件。采用AHRS500GA对该姿态测量系统性能进行了测量姿态角的验证实验,测试结果表明,该姿态测量系统能在动态条件下准确地测定运动物体实时姿态角,其误差一般在?1?左右。     

ADIS16405 IMU在四旋翼飞行器姿态测量的应用

本文针对四旋翼飞行器的姿态测量,利用ADI公司的ADIS16405惯性测量单元(IMU,Inertial measurement unit)测量飞行器的惯性量,然后解算姿态角。本文利用IMU采集数据,由嵌入式系统读取并通过串口发送到PC机上,在MATLAB软件上绘制出采集数据并解算姿态角图像。使用ADIS16405,使系统具有操作方便,精度高,电路简单的优点。     

ADIS16355的汽车二自由度数据采集系统设计

为了得到汽车在行驶过程中的横摆角速度与侧向加速度,设计了基于ARM微控制器和ADIS16355传感器的数据采集系统。介绍了该采集系统的工作原理和ADIS16355的SPI通信协议。采用实车实验的方法得到了汽车的横摆角速度与侧向加速度,并且通过统计方法对采集到的数据进行了分析。选用卡尔曼滤波方法对采集的数据进行了滤波,成功地滤除了白噪声,实验证明得到的数据是可靠的。     

基于ADIS16355的汽车驾驶操作信号采集系统

研究开发了一种基于集成微机电系统(MEMS)传感器的新型汽车驾驶操作信号采集系统。该系统通过对MEMS传感器的输出信号进行A/D采样,获得相应的数字信号,并将其送进DSP进行处理。运用差分测量方法 ,实现对汽车驾驶姿态角的高精度测量。阐述了系统的硬件组成和软件设计,并通过实验对系统进行了可行性验证。实验结果表明,此测量系统能够满足汽车驾驶姿态测量的精度要求,是确实可行的测量系统。     

基于ADIS16354的姿态角传感器设计

介绍了ADIS16354器件(陀螺仪和加速度计集成传感器)的基本功能;利用TMS320F2812 DSP搭建了一个硬件平台并通过SPI接口完成对ADIS16354的控制、数据采集和状态查询;结合捷联惯性导航系统姿态解算算法及DSP快速解算的特点实现了载体的俯仰角和倾斜角的测量;编写上位机程序实现对ADIS16354的配置和解算结果的实时显示。在无磁转台上进行了静态和动态条件下的测试,结果表明:该姿态角传感器具有较高的角度稳定度(陀螺漂移率小于0.02°/s)和准确度,抗磁干扰能力强,可广泛用于在工业自动化、导航定位、航空航天等场合。     

基于混合滤波的四轴飞行器的姿态解算

针对四轴飞行器的姿态解算出现的姿态角数据漂移问题,提出一种基于Mahony滤波和互补滤波相结合的混合滤波算法,将传感器采集到的加速度、角速度以及磁场强度数据进行融合,利用加速度计和磁力计的向量偏差来对姿态解算过程中陀螺仪产生的积分累计误差进行修正.最后,建立姿态解算测试平台对混合滤波算法进行实验验证.实验结果表明,采用混合滤波算法的一次迭代滤波所需的平均用时为3.826 ms,比其他算法的平均用时短,混合滤波能有效地修正陀螺仪的积分累计误差,在降低运算复杂度的同时提高姿态解算的精度.     

基于MMA7361三轴加速度计传感器与LPA550陀螺仪的融合姿态检测

基于MMA7361三轴加速度传感器与LPA550陀螺仪测目标物的姿态角,利用两者精度在频域上的互补性,采用互补滤波的方法,实现数据融合,较好的解决了陀螺仪的漂移现象使测量姿态角精度不高的问题,并提高了系统的稳定性。     

基于MMA7361三轴加速度计传感器与LPA550陀螺仪的融合姿态检测

基于MMA7361三轴加速度传感器与LPA550陀螺仪测目标物的姿态角,利用两者精度在频域上的互补性,采用互补滤波的方法,实现数据融合,较好的解决了陀螺仪的漂移现象使测量姿态角精度不高的问题,并提高了系统的稳定性。     

基于FPGA的惯性数据采集与存储系统设计

在比较了MCU、DSP和FPGA的特性后,搭建了一个以FPGA为核心控制器的硬件平台;它采用NAND Flash作为存储介质,利用ADIS16355获取载体姿态信息,最终实现惯性数据的实时采集与存储,并通过USB模块完成与上位机的通讯;在简要介绍系统总体设计的基础上,重点讨论了系统的时序控制和数据的读写方法;该系统具有较高的角稳定度(陀螺漂移率小于0.015°/s),将其置于相机内,可较好地消除由于相机姿态变化产生的像移,保证了成像系统的稳定精度。     

基于DSP与LabVIEW的汽车行驶姿态参数采集系统设计

设计了一种基于TMS320F2812与LabVIEW的汽车行驶姿态参数采集系统。利用ADIS16355AMLZ三轴陀螺仪灵敏度高、集成度高、测量精度高等特点,系统采用DSP对汽车行驶姿态进行实时数据采集,并通过SPI接口实现两者之间的通信,上位机采用LabVIEW作为开发平台,通过串口实现DSP与上位机的通信。     

基于微惯性测量单元的导航系统研究

随着半导体行业的发展,微机电系统(MEMS)的使用越来越广泛,已经开始进入消费电子市场.MEMS带来的操作、功耗和尺寸上的革命性变革是其成功进入消费类电子市场的关键.ADIS16350就是一个完整的三轴陀螺和三轴加速度计组成的惯性感应系统.该传感器包含AD公司微机械和混合信息处理技术,是一个高度集成的解决方案,提供校准后的数字惯性感应.本文就是在此基础上设计的一个导航系统,该系统不仅可以应用在航模上做导航控制,还可以往其他姿态测量、运动控制与稳定方向发展.     

一种低成本MEMS惯性传感器应用技术研究

讨论和分析了标定一种低成本MEMS INS传感器的方法和过程,MEMS传感器价格低廉但是误差很大,因此对其进行精确的标定对减少系统误差有很大的作用,包括零偏、刻度因子以及未对准误差和非正交误差等.通过对陀螺误差进行建模分析,利用卡尔曼滤波对数据进行处理,使用不需要传感器与测试平台精确对准的多位置对准方法来标定加速度计参数,结果表明陀螺的系统方差有很大改善,同时在静态情况下进行导航解算,表明标定结果有效.     

基于ARM7和惯性导航模块的物体姿态测量系统研究

为实现惯性导航在嵌入式系统中的应用，本文讨论了使用ARM作为平台在IAR环境下对ADISl6405惯性导航模块进行开发应用，实时得到载体的姿态（方位角、横滚角、俯仰角），从而为控制载体姿态提供参考。该系统体积小，功耗低，安装方便；通过Webserver在网页上实时显示测量和计算数据，因而人机界面友好；它还使用工业通用Modhus协议，以方便数据传输。该系统具有较高的可靠性，可以满足工业要求。