基座扰动影响磁悬浮寻北仪精度的数据处理方法研究-论文.pdf

《基座扰动影响磁悬浮寻北仪精度的数据处理方法研究-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第２７卷第１０期传感技术学报Ｖｏｌ?２７Ｎｏ?１０２０１４年１０月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＥＮＳＯＲＳＡＮＤＡＣＴＵＡＴＯＲＳＯｃｔ.２０１４ＤａｔａＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＯｒｉｅｎｔａｔｉｏｎＡｃｃｕｒａｃｙｏｆＤｉｓｔｕｒｂｉｎｇＢａｓｅｉｎＭａｇｎｅｔｉｃＬｅｖｉｔａｔｉｏｎＧｙｒｏｓｃｏｐｅＮｏｒｔｈＦｉｎｄｅｒ∗ＺＨＡＮＧＴｅｎｇｆｅｉꎬＴＡＮＬｉｌｏｎｇꎬＺＨＯＮＧＱｉｙｕａｎ(ＴｈｅＳｅｃｏｎｄＡｒｔｉｌｌｅｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＸｉ’ａｎ７１００２５ꎬｃｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎ

2、ｇｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｌｅｖｉｔａｔｉｏｎｆｏｕｎｄｎｏｒｔｈｆｉｎｄｅｒｃａｎｂｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｎｏｉｓｅｅｎｅｒｇｙｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ.Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｌｉｍｉｎａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｓｔｕｒｂｉｎｇｂａｓｅｏｎｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｌｅｖｉｔａｔｉｏｎｇｙｒｏｓｃｏｐｅｎｏｒｔｈｆｉｎｄｅｒꎬｗａｖｅｌｅｔｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｅｌｉｍｉｎａｔｉｎｇｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙｎｏｉｓｅｉｓｆｉｒｓｔｌｙｐｒｏｐｏｓｅｄꎻｔｈｅｎꎬｃｕ

3、ｂｉｃｓｐｌｉｎｅｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎｅｎｖｅｌｏｐｅｍｅａｎｆｉｌｔｅｒａｎｄｒｏｂｕｓｔｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎＥＭＤａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎａｌｙｓｉｓｄｅｔｅｃｔｉｎｇｔｈｅｓｉｚｅａｎｄｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｎｏｉｓｅｐｏｉｎｔｓｉｓｕｓｅｄｔｏｅｌｉｍｉｎａｔｅｔｈｅｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄａｂｎｏｒｍａｌｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ.Ａｌｓｏｔｈｅｒｅｉｓａｃｏｍｐａｒｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅａｒｉｔｈｍｅｔｉｃａｖｅｒａｇｅｆｉｌｔｅｒｉｎｇａｎｄｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｓｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｒｅｓｕｌｔｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｎｏｒｔｈｓｅ

4、ｅｋｅｒ.Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｎｅｗｉｍｐｒｏｖｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｃａｎｇｒｅａｔｌｙｅｎｈａｎｃｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｍａｇｌｅｖｎｏｒｔｈｓｅｅｋｅｒｗｈｅｎａｂｎｏｒｍａｌｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｅｘｉｓｔｓｏｕｔｓｉｄｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｍａｇｎｅｔｉｃｌｅｖｉｔａｔｉｏｎｇｙｒｏｓｃｏｐｅｎｏｒｔｈｆｉｎｄｅｒꎻｄｉｓｔｕｒｂｉｎｇｂａｓｅꎻｅｎｖｅｌｏｐｅｍｅａｎｆｉｌｔｅｒꎻｒｏｂｕｓｔｅｓｔｉｍａｔｉｏｎꎻＥｍ￣ｐｉｒｉｃａｌＭｏｄｅＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎꎻｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇＥＥＡＣＣ:２５７５ꎻ７２２０ｄｏｉ:

5、１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００４－１６９９.２０１４.１０.００９基座扰动影响磁悬浮寻北仪精度的数据处理方法研究∗张腾飞ꎬ谭立龙ꎬ仲启媛(第二炮兵工程大学ꎬ西安７１００２５)摘要:影响磁悬浮寻北仪精度的因素可分为高频噪声干扰和低频大能量干扰ꎬ为消除基座扰动对磁悬浮寻北仪精度的影响ꎬ采用小波预处理消除系统内部高频噪声影响ꎻ并提出基于ＥＭＤ分解干扰点检测的三次样条插值包络均值滤波结合抗差估计的新算法ꎬ以有效消除外界低频大能量干扰ꎮ对比分析算数均值滤波和最小二乘法的寻北结果精度ꎬ计算结果表明ꎬ存在外界异常干扰时ꎬ提出的处理算法可以得到更高的寻北精度ꎮ关键词:磁悬浮寻北仪ꎻ基座扰动

6、ꎻ包络均值滤波ꎻ抗差估计ꎻＥＭＤ分解ꎻ数据处理中图分类号:Ｕ６６６.１ꎻＴＮ９１１.７文献标识码:Ａ文章编号:１００４－１６９９(２０１４)１０－１３４９－０６影响寻北精度的主要误差源有惯性器件误差、响ꎮ常见的陀螺漂移信号处理算法ꎬ一是建模法ꎬ如[３][４－５]调平误差、转位误差、基座倾斜误差、安装误差、纬度卡尔曼滤波、时间序列分析建模法等算法ꎻ二误差、温度误差、陀螺漂移误差及野外环境振动干扰是直接对噪声信号进行数字滤波处理ꎬ如滑动滤波[１]等误差因素ꎮ当前ꎬ提高寻北精度的研究思路可法、ＦＬＰ自适应滤波法及应用较为广泛的小波滤波[２][６]概括为两个方面:一是从硬件系统入手ꎬ研制

7、出法等ꎮ小波滤波因其不需要预先建立精确的系统新型的高精度陀螺支撑系统ꎬ如静电陀螺、激光陀模型ꎬ具有较强的实时性ꎬ但也存在小波基选取和阈螺、挠性陀螺等ꎻ二是在软件方面ꎬ结合现代高精度值选取等方面的困难ꎬ不具有自适应性ꎮ上述滤波算机电技术ꎬ通过一定的数据处理算法提高寻北精度ꎮ法有较好的高频去噪效果ꎬ却很难将有用低频信号与应用数据处理算法消除基座扰动影响寻北精度时ꎬ低频干扰信号有效分离ꎮ文献[７]提出基于包络均一方面要考虑陀螺漂移等系统内部高频噪声作用ꎬ值滤波的微弱信号探测方法ꎬ该方法