微机械惯性测量组合系统研究

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1、分类号：TB565单位代码:学号:中北大学工程硕士学位论文微机械惯性测量组合系统研究研究生吴柯锐指导教师甄国涌工程领域电子与通信工程2010年4月20日图书分类号TB565密级UDC注1硕士学位论文微机械惯性测量组合系统研究吴柯锐指导教师（姓名、职称）甄国涌副教授申请学位级别工程硕士专业名称电子与通信工程论文提交日期2010年4n20日论文答辩H期2010年4月24H学位授予口期2010年6月24F1论文评阅人李茹马喜宏刘文怡答辩委员会主席李茹2010年4月20日本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明

2、引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：H期：关于学位论文使用权的说明木人完全了解中北人学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向冇关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或英它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。日期：口期：签名:导师签名:微

3、机械惯性测量组合系统研究摘要微机械惯性测量组合系统具有广泛的应用前景。本文对微机械惯性测量组合系统（MIMU）进行了研究，完成了系统总体设计、系统的软件和硕件设计以及相关的标定试验、误并分析等工作。具体工作有：首先介绍了微机械惯性测量组合系统的基本原理和理论基础，对微机械惯性测量组合系统姿态位置的算法进行了研究，提供了求导航参数的速度方程、位置方程和高度方程。给岀了地理坐标系与地球坐标系的对准和初始姿态角的计算，在初始姿态角、速度和位置已知的情况下，通过姿态方程、速度方程和位置方程可确定导航的瞬时姿态、速度和位置。在了解国内外相关产品发展现状的基础上，对系统进

4、行了结构设计和技术研究，其中包括硕件设计和软件设计。将硕件分为三个模块：电源模块、传感器模块和主板模块,将软件分为采集软件和导航软件,并进行了详细介绍。分析了微机械惯性测量组合系统的误差：交叉耦合误差、漂移误差、零轴稳定性误差，建立了误差模型方程。给出了微机械惯性测量组合系统的技术指标和安装要求。最后研究了微机械惯性测量组合系统的测试，进行了传感器试验（加速度计试验和陀螺试验）和系统试验（静态性能测试、动态性能测试、屯磁兼容测试），研究了处理测试数据的方法，给出了三维陀螺标定的交叉耦合误并系数以及三维加速度计的交叉耦合误差系统。通过各项试验验证，研制的微机械惯

5、性测量组合系统达到了预期指标要求。关键词：微机械惯性测量组合系统，姿态、速度、位置MicorElectro-MechanicalSystemInertiaMeasurementUnitresearchAbstractMicorElcctro-McchanicalSystemInertiaMeasurementUnithasthewidespreadapplicationprospect.ThisarticlehasconductedtheresearchtoMicorElectro-MechanicalSystemInertiaMeasurementUnit(

6、MIMU),hascompletedthesystemdesign,thesystemsoftwareandhardwareworkandsoondesignaswellascorrelationdemarcationexperiment,erroranalysis.Theconcreteworkincludes:FirstintroducedtMicorElectro-MechanicalSystemInertiaMeasurementUnitbasicprincipleandtherationale,haveconductedtheresearchtoMi

7、corElectro-MechanicalSystemInertiaMeasurementUnitposturepositionalgorithm,providedhasaskedthenavigationparameterthespeedequation,thepositionequationandhighlytheequation.・HasgiventhegeographycoordinatesystemandtheEarthaxesalignmentandtheinitialpostureanglecomputation,intheinitialpost

8、ureangle,thespeedan