基于DSP的微型惯性测量系统设计 被引量：1

1

作者 陈安宁 陈青松 +1 位作者 李平 韩波 《机电工程》 CAS 2006年第1期1-5,共5页

微机电技术的发展使得微型惯性测量系统的大量应用成为可能,而工业消费领域的大量需求也促进着低成本惯性测量系统的研究。介绍了一个以DSP TMS320LF2407为中央处理芯片的惯性测量系统,包括系统的硬件结构和软件设计方案,并给出了原理... 微机电技术的发展使得微型惯性测量系统的大量应用成为可能,而工业消费领域的大量需求也促进着低成本惯性测量系统的研究。介绍了一个以DSP TMS320LF2407为中央处理芯片的惯性测量系统,包括系统的硬件结构和软件设计方案,并给出了原理样机测试结果。与目前大多数惯性导航系统相比,该系统具有体积重量小、功耗低、可扩展性好、成本低等特点。 展开更多

关键词 微型惯性测量系统 DSP

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微型惯性测量系统及其应用 被引量：3

2

作者 张文栋 董海峰 石云波 《华北工学院学报》 2001年第4期256-261,共6页

目的　对微机电系统 ( MEMS)和微型惯性测量系统的国内外现状、国家政策进行介绍 ,讨论微型惯性测量系统 ( MIMS)应用技术 .方法　结合世界各国政府对该技术的政策导向和我国的对策 ,在应用技术方面 ,采用系统优化、设计专用集成电路并... 目的　对微机电系统 ( MEMS)和微型惯性测量系统的国内外现状、国家政策进行介绍 ,讨论微型惯性测量系统 ( MIMS)应用技术 .方法　结合世界各国政府对该技术的政策导向和我国的对策 ,在应用技术方面 ,采用系统优化、设计专用集成电路并采用抗高过载方法 .结果与结论　模块化集成方法能够满足部分需求 ,已在我国一些重大型号上获得应用 .微型惯性测量系统是今后需要重点研究的微机电系统之一 . 展开更多

关键词 微机电系统 微型惯性测量系统 MEMS

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集成微型速率捷联惯性测量组合测试系统 被引量：1

3

作者 刘俊 石云波 张文栋 《测试技术学报》 2002年第z2期967-973,共7页

本文研究了基于MIMU的集成速率捷联测试系统,介绍了速率捷联系统的组成,采用微机械设计、专用集成电路设计和系统集成设计的方法,设计了MIMU组合及测试系统.阐述了微型惯性测量组合的工作原理及其结构设计,介绍了实用型MIMU的组成框图,... 本文研究了基于MIMU的集成速率捷联测试系统,介绍了速率捷联系统的组成,采用微机械设计、专用集成电路设计和系统集成设计的方法,设计了MIMU组合及测试系统.阐述了微型惯性测量组合的工作原理及其结构设计,介绍了实用型MIMU的组成框图,论述了DSP实时解算的算法,制造出了实用性的微型惯性测量组合测试系统.并给出了测试曲线. 展开更多

关键词 微型惯性测量组合 速率捷联 测试系统

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基于微型惯性测量单元的姿态测量系统 被引量：4

4

作者 毛牯 蔡体菁 +1 位作者 刘勇 宋军 《舰船电子工程》 2008年第3期76-78,180,共4页

采用国产微机械石英陀螺仪和挠性加速度计,研制出微型惯性测量单元,利用外部速度和航向信息,构成微型惯性测量单元的姿态测量系统,用它来测量关心区域的局部水平姿态,经模拟台和跑车试验,该姿态测量系统的水平姿态测量精度小于0.2°。

关键词 微型惯性测量单元 姿态测量 捷联系统

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嵌入式GPS/MIMS组合导航系统的设计与应用 被引量：6

5

作者 龚真春 宋执环 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第9期108-110,共3页

利用微型惯性测量单元MIMU和GPS-OEM板,设计了一种低成本、轻小型的嵌入式GPS/MIMS组合导航系统。根据组合导航系统的数据流图,给出了RTLinux环境下组合导航系统软件的结构和实现方法,为编码提供依据。

关键词 微型惯性测量系统(mims) GPS 嵌入式组合导航系统 数据流图 RTLINUX

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MIMS/GPS组合导航系统设计与实验 被引量：8

6

作者 顾启泰 尚捷 +1 位作者 毛刚 刘学斌 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期269-272,共4页

GPS接收机与微型惯性传感器组成的低成本、轻小型组合导航系统可以弥补各自的不足 ,防止导航定位误差随时间积累 ,并且提高了系统的抗干扰能力。采用状态和偏差去耦估计方法 ,在开环卡尔曼滤波器结构的基础上 ,引入了偏差反馈补偿 ;并... GPS接收机与微型惯性传感器组成的低成本、轻小型组合导航系统可以弥补各自的不足 ,防止导航定位误差随时间积累 ,并且提高了系统的抗干扰能力。采用状态和偏差去耦估计方法 ,在开环卡尔曼滤波器结构的基础上 ,引入了偏差反馈补偿 ;并利用双GPS接收机测量方位角解决了组合系统的初始方位对准问题。车载实验表明 ,样机的定位精度和GPS相当 ,并具有较好的重复性。尤其是当GPS短时间失锁时 ,系统仍能保持较高的定位精度 。 展开更多

关键词 微型惯性测量系统 全球定位系统 组合系统

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基于MIMU的滑雪运动测量系统仿真研究

7

作者 熊剑 郭杭 +1 位作者 陆泽橼 刘雪能 《制造业自动化》 北大核心 2012年第19期39-40,43,共3页

本文为分析和提高滑雪运动员数字辅助训练系统性能,提出了一种模拟滑雪运动员位姿的仿真系统。该运动位姿仿真系统,定量分析滑雪运动员在各个阶段的运动状况,得到既定情况下数字辅助训练系统的误差。该仿真系统能体现出滑雪运动数字辅... 本文为分析和提高滑雪运动员数字辅助训练系统性能,提出了一种模拟滑雪运动员位姿的仿真系统。该运动位姿仿真系统,定量分析滑雪运动员在各个阶段的运动状况,得到既定情况下数字辅助训练系统的误差。该仿真系统能体现出滑雪运动数字辅助训练系统的特性,并有助于提高数字辅助训练系统的性能。 展开更多

关键词 数字辅助训 练系统 微型惯性测量单元 滑雪运动测量 航迹发生器

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一种基于两级EKF的9-D MIMU/GPS微型无人机组合导航系统的鲁棒性设计 被引量：8

8

作者 赵健康 崔超 朱建斌 《飞控与探测》 2019年第2期1-9,共9页

提出了一种基于扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman Filter,EKF)的微型无人机组合导航系统的鲁棒性设计。通过两级EKF算法,充分融合了9轴微型惯性测量单元(9 Degree of Freedom Micro Inertial Measurement Unit,9-D MIMU)及全球定位系统... 提出了一种基于扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman Filter,EKF)的微型无人机组合导航系统的鲁棒性设计。通过两级EKF算法,充分融合了9轴微型惯性测量单元(9 Degree of Freedom Micro Inertial Measurement Unit,9-D MIMU)及全球定位系统(Global Position System,GPS)的测量信息。针对磁强计在低成本微型无人机上应用时容易受到外界干扰并影响导航系统其他状态量的准确估计的问题,利用磁强计椭球模型校正了磁强计在消费级微型无人机导航系统中的主要误差项,并建立了磁场异常判别机制来调整异常数据在导航系统中的融合权重。实验表明,该设计能够有效校正磁强计原始测量数据中所包含的误差,并抑制异常的磁场测量值对导航系统的影响,增强导航系统的鲁棒性。 展开更多

关键词 组合导航 扩展卡尔曼滤波器 9轴微型惯性测量单元及全球定位系统 无人机 磁强计校准

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高精度海洋观测浮标运动测量系统设计与试验 被引量：1

9

作者 厉运周 孔庆霖 +2 位作者 杨英东 王军成 刘世萱 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1-12,共12页

海洋浮标受海洋动力环境影响产生运动,会对平台及仪器的可靠性产生影响,甚至会导致测量误差,影响海洋观测浮标工作安全性和数据质量,因而浮标运动姿态的精确测量研究具有重要价值和意义。本文通过搭建微型惯性测量单元(MIMU)与全球导航... 海洋浮标受海洋动力环境影响产生运动,会对平台及仪器的可靠性产生影响,甚至会导致测量误差,影响海洋观测浮标工作安全性和数据质量,因而浮标运动姿态的精确测量研究具有重要价值和意义。本文通过搭建微型惯性测量单元(MIMU)与全球导航卫星系统(GNSS)结合的硬件系统,获取浮标运动姿态相关数据,并采用载波相位平滑滤波模型进行数据预处理,融合最小二乘降相关算法(LAMBDA)解算浮标姿态数据,获取高精度动态浮标姿态。经过摇摆台模拟比对实验,系统姿态角均方根误差小于0.5°,水平速度均方根误差小于0.05 m/s。通过实际海试实验,尤其是台风过境期间系统的测试结果,证明该系统工作稳定可靠,无数据发散现象,整体有效数据达到了95%以上。 展开更多

关键词 微型惯性测量单元 全球导航卫星系统 最小二乘降相关算法 比对实验与海试 浮标运动测量

原文传递

MIMU/GPS组合导航系统数据同步与融合方法研究 被引量：18

10

作者 马云峰 周百令 +1 位作者 万振刚 赵立业 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第3期28-31,共4页

给出了以DSP为核心的MIMU/GPS组合导航系统中数据同步与融合的方法,简要介绍了仿真、调试过程中DSP程序的实现方法。采用GPS接收机输出的1PPS脉冲,结合CPLD产生的时序,实现MIMU和GPS数据的同步采集。由于系统噪声难于准确统计,因此采用... 给出了以DSP为核心的MIMU/GPS组合导航系统中数据同步与融合的方法,简要介绍了仿真、调试过程中DSP程序的实现方法。采用GPS接收机输出的1PPS脉冲,结合CPLD产生的时序,实现MIMU和GPS数据的同步采集。由于系统噪声难于准确统计,因此采用模糊自适应卡尔曼滤波组合算法进行数据融合。 展开更多

关键词 组合导航系统 微型惯性测量单元 卫星定位系统 模糊白适应卡尔曼滤波 同步采集

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基于DSP的MIMU/GPS组合导航系统研究 被引量：11

11

作者 黄丽斌 周百令 单茂华 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第3期12-15,共4页

介绍了一种以DSP为核心的MIMU/GPS组合导航系统设计,它具有体积小、成本低等优点。针对系统噪声难于准确统计的情况,系统采用了一种适用于系统噪声协方差阵未知情况下的自适应卡尔曼滤波算法,用它作为组合算法,并对组合导航系统进行了... 介绍了一种以DSP为核心的MIMU/GPS组合导航系统设计,它具有体积小、成本低等优点。针对系统噪声难于准确统计的情况,系统采用了一种适用于系统噪声协方差阵未知情况下的自适应卡尔曼滤波算法,用它作为组合算法,并对组合导航系统进行了数字仿真。结果表明:该自适应滤波算法可以有效地抑制滤波发散,增强了系统对环境的适应性。 展开更多

关键词 DSP mimU/GPS组合导航系统 系统设计 数字信号处理器 自适应卡尔曼滤波 捷联导航计算机 微型惯性测量组合

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基于GPS/MIMU组合导航定位系统的研究与应用 被引量：3

12

作者 龚真春 郭群长 +1 位作者 李平 宋执环 《海洋测绘》 2006年第3期45-47,51,共4页

研究了利用微型惯性测量单元M IMU和GPS-OEM板,设计了一种低成本、轻小型的GPS/M IMU组合导航定位系统。为了验证该系统的性能,利用M IMU和GPS观测数据对该组合系统进行了实验。实验结果和应用表明,组合导航系统在精度和可靠性方面较单... 研究了利用微型惯性测量单元M IMU和GPS-OEM板,设计了一种低成本、轻小型的GPS/M IMU组合导航定位系统。为了验证该系统的性能,利用M IMU和GPS观测数据对该组合系统进行了实验。实验结果和应用表明,组合导航系统在精度和可靠性方面较单一的导航系统都有明显的改善。 展开更多

关键词 组合导航 全球定位系统 微型惯性测量单元

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MIMU/GPS组合导航系统在制导弹药中的应用 被引量：2

13

作者 马云峰 孟昭民 《潍坊学院学报》 2005年第2期4-7,共4页

为了减小制导弹药中导航系统的体积、重量和功耗,研制了一种主从式紧耦合双处理器结构的导航计算机,它以数字信号处理器(DSP)实现导航算法,以单片微控制器和CPLD作I/O接口处理机,可大大提高系统的执行速度。采用基于信息融合技术的组合... 为了减小制导弹药中导航系统的体积、重量和功耗,研制了一种主从式紧耦合双处理器结构的导航计算机,它以数字信号处理器(DSP)实现导航算法,以单片微控制器和CPLD作I/O接口处理机,可大大提高系统的执行速度。采用基于信息融合技术的组合方案充分地利用了各种导航传感器的信息,有效地提高了导航系统的精度。 展开更多

关键词 微型惯性测量组合 全球定位系统 组合导航 制导弹药 信息融合 mimU GPS

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微型四旋翼直升机控制系统设计 被引量：3

14

作者 王业潘 孙骅 李文静 《广州大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第2期35-41,共7页

微型四旋翼直升机是由4个电机作为动力装置,通过调节电机转速来实现飞行的无人机系统.首先,文章在滑流理论的基础上介绍了微型四旋翼直升机飞行原理;其次,提出微型四旋翼直升机的飞行控制系统整体架构;第三,讨论了内环姿态控制规律,并通... 微型四旋翼直升机是由4个电机作为动力装置,通过调节电机转速来实现飞行的无人机系统.首先,文章在滑流理论的基础上介绍了微型四旋翼直升机飞行原理;其次,提出微型四旋翼直升机的飞行控制系统整体架构;第三,讨论了内环姿态控制规律,并通过simu link对所建立的俯仰通道进行仿真,仿真结果表明,设计的控制规律有良好的实时跟踪控制效果;最后,进行了飞行控制系统的硬件设计,搭建了飞行平台,利用飞行平台进行了室内飞行试验,记录的实验数据进一步验证了该控制器具有良好的实时控制性能. 展开更多

关键词 微型四旋翼直升机 飞行控制系统 惯性测量系统

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基于WPS/GPS/MIMU组合的无缝定位技术研究 被引量：5

15

作者 史岩 朱涛 傅军 《计算机测量与控制》 北大核心 2014年第10期3388-3391,3395,共5页

低成本、低精度的微型惯性测量组合(MIMU)虽然能完全自主地输出定位信息,但是随着时间的积累,本身的误差将会变大,即只能够在短时间内保持高精度;而全球定位系统(GPS)存在着如室内环境下无法有效提供连续定位信号的缺陷;因此将GPS和惯... 低成本、低精度的微型惯性测量组合(MIMU)虽然能完全自主地输出定位信息,但是随着时间的积累,本身的误差将会变大,即只能够在短时间内保持高精度;而全球定位系统(GPS)存在着如室内环境下无法有效提供连续定位信号的缺陷;因此将GPS和惯性导航结合起来,再加入无线定位系统(WPS)达到了无缝定位的要求;文章根据不同的定位场景,设计了相应的解决方案,并采用WPS/GPS/MIMU的组合方式来实现无缝定位;最后基于各误差系数设计了轨迹发生器和卡尔曼滤波器,并对GPS不稳定时的无缝定位系统进行了数字仿真;结果表明,与传统的定位方式相比,此方法增加了定位的适用范围,达到了无缝定位的要求。 展开更多

关键词 无缝定位 组合定位 区域无线定位系统 全球定位系统 微型惯性测量组合

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基于MIMU的行人导航算法研究 被引量：12

16

作者 周启帆 张海 +1 位作者 常艳红 车欢 《系统仿真技术》 2010年第4期281-286,共6页

行人导航系统(Pedestrian Navigation System,PNS)为实时确定行人当前所在位置的定位导航系统,可记录人的步行轨迹或指引人抵达预设目的地。行人导航算法是由三轴MEMS(微电子机械系统)陀螺、MEMS加速度计构成的MIMU(微型惯性测量单元)... 行人导航系统(Pedestrian Navigation System,PNS)为实时确定行人当前所在位置的定位导航系统,可记录人的步行轨迹或指引人抵达预设目的地。行人导航算法是由三轴MEMS(微电子机械系统)陀螺、MEMS加速度计构成的MIMU(微型惯性测量单元)和三轴磁阻传感器组合搭建的测量装置,置于行人腰部感受其行走时的运动,首先利用加速度计输出进行步态识别,其次建立步长与步长系数、步速之间的关系,使用最小二乘法标定步长系数的方法,实现了步长计算因人的行走速度、人与人行走方式不同的自适应调节,提高了步长的计算精度,最后融合捷联航向和磁航向计算行进方向,使用航迹递推计算轨迹。经测试,此算法具有较高的定位精度。 展开更多

关键词 微型惯性测量单位 步态识别 步长系数 行人导航系统

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MIMU/GNSS组合制导技术在制导炮弹中的应用 被引量：1

17

作者 马芮 《现代防御技术》 北大核心 2009年第1期52-57,共6页

介绍了MIMU/GNSS组合制导技术的特点,并系统地介绍了MIMU的发展情况。列举了美国及其他国家制导炮弹的研制和使用情况,详细说明了MIMU/GNSS在不同型号的制导炮弹中的应用,并对其关键技术作了简要说明。

关键词 微型惯性测量装置 全球导航卫星系统 组合制导 制导炮弹

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基于MEMS技术的车载组合导航系统研究 被引量：7

18

作者 付相松 高社生 张学渊 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2009年第2期338-341,共4页

针对当前车载GPS导航仪实时性和可靠性差的问题,设计出一种基于MEMS技术的低成本车载GPS/MIMU/GIS组合导航系统,建立了GPS/MIMU组合系统的误差模型,对该模型进行了计算机仿真研究,并运用地图匹配算法对GPS/MIMU/GIS导航信息误差进行修正... 针对当前车载GPS导航仪实时性和可靠性差的问题,设计出一种基于MEMS技术的低成本车载GPS/MIMU/GIS组合导航系统,建立了GPS/MIMU组合系统的误差模型,对该模型进行了计算机仿真研究,并运用地图匹配算法对GPS/MIMU/GIS导航信息误差进行修正;跑车试验表明,该组合导航系统成本低、精度高,可靠性强,特别适合于军用和民用车辆的导航定位。 展开更多

关键词 全球定位系统 微型惯性测量元件 地理信息系统 组合导航

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GPS辅助MIMU静止条件下的初始对准方法 被引量：5

19

作者 张复建 单斌 +2 位作者 王跃钢 杨波 腾红磊 《航天控制》 CSCD 北大核心 2018年第5期58-63,共6页

当载体处于静止状态时,针对微惯组测量噪声大,尤其是陀螺仪误差较大,不能辨别地球自转角速度,造成捷联惯性导航系统不能实现自对准的问题,采用GPS辅助微惯组进行初始对准。在粗对准过程中,通过加速度计输出信息解算水平姿态角,GPS解算... 当载体处于静止状态时,针对微惯组测量噪声大,尤其是陀螺仪误差较大,不能辨别地球自转角速度,造成捷联惯性导航系统不能实现自对准的问题,采用GPS辅助微惯组进行初始对准。在粗对准过程中,通过加速度计输出信息解算水平姿态角,GPS解算航向角实现。在精对准过程中,建立四元数的状态空间模型,采用改进的自适应卡尔曼滤波算法估计四元数。仿真实验表明,采用滤波的方法,可以有效降低初始姿态角的估计误差,且载体的初始水平姿态角小于5°时,水平姿态角误差估计在5'之内,航向角误差估计在15'之内。 展开更多

关键词 微型惯性测量单元 初始对准 四元数 全球定位系统 自适应卡尔曼滤波

原文传递

MEMS技术发展现状及未来发展趋势 被引量：20

20

作者 秦雷 谢晓瑛 李君龙 《现代防御技术》 北大核心 2017年第4期1-5,23,共6页

MEMS技术作为一门多学科高度交叉的前沿学科领域,在近些年来得到迅速发展,在航空、航天、生物技术等领域都有广泛的应用。该技术可实现优质高产低耗,大大提高系统的可靠性和智能化功能,已经成为电子领域活跃的发展方向之一。论述了MEMS... MEMS技术作为一门多学科高度交叉的前沿学科领域,在近些年来得到迅速发展,在航空、航天、生物技术等领域都有广泛的应用。该技术可实现优质高产低耗,大大提高系统的可靠性和智能化功能,已经成为电子领域活跃的发展方向之一。论述了MEMS微系统技术的重要性,从微感知与微控制、微流动控制、微惯性测量装置、微型飞行器、可穿戴和可植入式装备、纳机电谐振器、扫描隧道显微镜等七大方面分别论述MEMS微系统技术发展现状,并对该技术进行了展望,以期对未来发展并应用该技术具有借鉴意义。 展开更多

关键词 微机电系统 微感知 微控制 微型飞行器 纳机电系统 惯性测量装置

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