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用于MEMS陀螺阵列信号处理的OBE平滑算法（英文）
被引量：
4
1
作者
沈强
刘洁瑜
+1 位作者
王琪
秦伟伟
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第1期109-114,共6页
为提高MEMS陀螺的精度,提出了一种基于最优定界椭球(OBE)的平滑算法,并将其用于陀螺阵列信号的处理。首先,利用多个相同型号的MEMS陀螺构成阵列,测量同一角速率信号,并建立数据融合模型。对于融合问题而言,噪声统计特性的不确定会导致...
为提高MEMS陀螺的精度,提出了一种基于最优定界椭球(OBE)的平滑算法,并将其用于陀螺阵列信号的处理。首先,利用多个相同型号的MEMS陀螺构成阵列,测量同一角速率信号,并建立数据融合模型。对于融合问题而言,噪声统计特性的不确定会导致传统融合方法精度下降。为解决该问题,引入仅要求噪声未知但有界的集员估计理论,结合RTS平滑思想,提出一种新的平滑算法作为融合方法,它由前向滤波和反向平滑两个过程构成:前者采用集员估计理论中的OBE滤波估计角速率,后者则逆序执行OBE算法进一步提高估计精度。实验表明:该方法能够将陀螺的静态漂移由0.5130(°)/s降低到0.1368(°)/s;动态条件下,在有效跟踪载体角度变化的同时,将漂移由0.5343(°)/s降低到0.1704(°)/s,显著提高了陀螺的使用精度。
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关键词
mems陀螺阵列
数据融合
集员估计
RTS平滑
OBE算法
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职称材料
基于FPGA的MEMS陀螺阵列信号采集系统
被引量：
6
2
作者
周中鑫
张印强
+1 位作者
李丽娟
刘琴
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2020年第9期101-105,共5页
针对传统单片机控制器无法同时读取MEMS陀螺阵列的测量数据,难以满足实际工程应用的测量要求,为提高MEMS陀螺仪的工作性能,设计了一种基于FPGA的MEMS陀螺阵列信号采集系统。系统选取FPGA作为主控芯片,与外围器件ADXRS810陀螺仪搭建陀螺...
针对传统单片机控制器无法同时读取MEMS陀螺阵列的测量数据,难以满足实际工程应用的测量要求,为提高MEMS陀螺仪的工作性能,设计了一种基于FPGA的MEMS陀螺阵列信号采集系统。系统选取FPGA作为主控芯片,与外围器件ADXRS810陀螺仪搭建陀螺阵列信号采集平台。选用Verilog HDL作为输入语言来实现FPGA内部逻辑设计,通过SPI协议和状态机实现与陀螺阵列的数据通信,采用双口RAM模块给阵列陀螺分配不同的地址并通过RS232串口实现和上位机的通讯。通过搭建的软硬件实验系统测试,表明设计的系统具有实时性好、精度高、成本低的特点。
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关键词
mems
阵列
陀螺
FPGA
SPI协议
双口RAM
状态机
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职称材料
基于MEMS阵列的虚拟陀螺的实现
被引量：
4
3
作者
臧雪岩
伍萍辉
+2 位作者
曾成
贾瑞才
花中秋
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期339-345,共7页
MEMS陀螺随半导体技术的发展迅速兴起,但其普遍精度不高。为提高MEMS陀螺的精度,满足实际应用需求。利用4个陀螺组成阵列,标定并补偿了其对准误差和标度因数误差,并采用基于自回归模型的卡尔曼滤波融合算法进行数据融合,从而得到一个精...
MEMS陀螺随半导体技术的发展迅速兴起,但其普遍精度不高。为提高MEMS陀螺的精度,满足实际应用需求。利用4个陀螺组成阵列,标定并补偿了其对准误差和标度因数误差,并采用基于自回归模型的卡尔曼滤波融合算法进行数据融合,从而得到一个精度更高的虚拟陀螺。在静态实验中,陀螺的1σ标准差降低了4.36倍,零偏不稳定性降低了2.22倍;在动态摇摆实验中,其速率误差的1σ标准差降低了3.69倍。实验也表明,经过标定补偿陀螺阵列的输出数据更接近真实值。根据实验结果,可知对四陀螺阵列的标定补偿和数据融合的方法有效抑制了陀螺的噪声。
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关键词
mems陀螺阵列
数据融合
卡尔曼滤波
误差标定与补偿
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职称材料
基于支持度和自适应加权的MEMS陀螺信息融合算法
被引量：
12
4
作者
孙田川
刘洁瑜
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第10期1548-1552,共5页
针对MEMS陀螺阵列进行信息融合可以大幅提高其测量精度和可靠性,而传统信息融合算法大部分依赖于观测信息的先验知识而受到应用上的限制。在不依赖于先验知识的基于支持度的融合算法的基础上,提出一种新的加权系数构造方法,利用自适应...
针对MEMS陀螺阵列进行信息融合可以大幅提高其测量精度和可靠性,而传统信息融合算法大部分依赖于观测信息的先验知识而受到应用上的限制。在不依赖于先验知识的基于支持度的融合算法的基础上,提出一种新的加权系数构造方法,利用自适应加权法的思想改变各个传感器观测值方差对权系数的影响程度,既保证了阵列输出结果的可靠性,又能使融合后得到目标参数的总方差最小;而且自适应加权算法中,对各个传感器方差的计算考虑到环境因素等带来的噪声,与各传感器方差的真实值更加接近。实验结果表明,本文提出的融合算法优于传统的平均值估计融合算法和支持度融合算法。
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关键词
mems陀螺阵列
信息融合
支持度融合
自适应加权
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职称材料
题名
用于MEMS陀螺阵列信号处理的OBE平滑算法（英文）
被引量：
4
1
作者
沈强
刘洁瑜
王琪
秦伟伟
机构
火箭军工程大学控制工程系
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第1期109-114,共6页
基金
国家自然科学基金(61503390,61503392)
文摘
为提高MEMS陀螺的精度,提出了一种基于最优定界椭球(OBE)的平滑算法,并将其用于陀螺阵列信号的处理。首先,利用多个相同型号的MEMS陀螺构成阵列,测量同一角速率信号,并建立数据融合模型。对于融合问题而言,噪声统计特性的不确定会导致传统融合方法精度下降。为解决该问题,引入仅要求噪声未知但有界的集员估计理论,结合RTS平滑思想,提出一种新的平滑算法作为融合方法,它由前向滤波和反向平滑两个过程构成:前者采用集员估计理论中的OBE滤波估计角速率,后者则逆序执行OBE算法进一步提高估计精度。实验表明:该方法能够将陀螺的静态漂移由0.5130(°)/s降低到0.1368(°)/s;动态条件下,在有效跟踪载体角度变化的同时,将漂移由0.5343(°)/s降低到0.1704(°)/s,显著提高了陀螺的使用精度。
关键词
mems陀螺阵列
数据融合
集员估计
RTS平滑
OBE算法
Keywords
mems
gyroscope array
data fusion
set-
mem
bership estimate
Rauch-Tung-Striebel smoother
optimal bounding ellipsoid algorithm
分类号
V241.5 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于FPGA的MEMS陀螺阵列信号采集系统
被引量：
6
2
作者
周中鑫
张印强
李丽娟
刘琴
机构
南京工业大学电气工程与控制科学学院
出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2020年第9期101-105,共5页
基金
国家自然科学基金面上项目(61873121)
江苏省自然科学基金面上项目(BK20181376)
2017年江苏省高校优秀中青年教师和校长境外研修计划。
文摘
针对传统单片机控制器无法同时读取MEMS陀螺阵列的测量数据,难以满足实际工程应用的测量要求,为提高MEMS陀螺仪的工作性能,设计了一种基于FPGA的MEMS陀螺阵列信号采集系统。系统选取FPGA作为主控芯片,与外围器件ADXRS810陀螺仪搭建陀螺阵列信号采集平台。选用Verilog HDL作为输入语言来实现FPGA内部逻辑设计,通过SPI协议和状态机实现与陀螺阵列的数据通信,采用双口RAM模块给阵列陀螺分配不同的地址并通过RS232串口实现和上位机的通讯。通过搭建的软硬件实验系统测试,表明设计的系统具有实时性好、精度高、成本低的特点。
关键词
mems
阵列
陀螺
FPGA
SPI协议
双口RAM
状态机
Keywords
mems
array gyro
FPGA
SPI protocol
dual port RAM
state machine
分类号
V241 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于MEMS阵列的虚拟陀螺的实现
被引量：
4
3
作者
臧雪岩
伍萍辉
曾成
贾瑞才
花中秋
机构
河北工业大学电子信息工程学院
天津市电子材料与器件重点实验室
卫星导航系统与装备国家重点实验室
中国电子科技集团第五十四研究所
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期339-345,共7页
基金
中国电子科技集团第五十四研究所新技术研究高校合作项目(KX162600039)
国家自然科学基金青年项目(61501167)
天津市自然科学基金面上项目(15JCYBJC52100)
文摘
MEMS陀螺随半导体技术的发展迅速兴起,但其普遍精度不高。为提高MEMS陀螺的精度,满足实际应用需求。利用4个陀螺组成阵列,标定并补偿了其对准误差和标度因数误差,并采用基于自回归模型的卡尔曼滤波融合算法进行数据融合,从而得到一个精度更高的虚拟陀螺。在静态实验中,陀螺的1σ标准差降低了4.36倍,零偏不稳定性降低了2.22倍;在动态摇摆实验中,其速率误差的1σ标准差降低了3.69倍。实验也表明,经过标定补偿陀螺阵列的输出数据更接近真实值。根据实验结果,可知对四陀螺阵列的标定补偿和数据融合的方法有效抑制了陀螺的噪声。
关键词
mems陀螺阵列
数据融合
卡尔曼滤波
误差标定与补偿
Keywords
mems
gyro array
data fusion
Kalman filter
error calibration and compensation
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于支持度和自适应加权的MEMS陀螺信息融合算法
被引量：
12
4
作者
孙田川
刘洁瑜
机构
火箭军工程大学控制工程系
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第10期1548-1552,共5页
文摘
针对MEMS陀螺阵列进行信息融合可以大幅提高其测量精度和可靠性,而传统信息融合算法大部分依赖于观测信息的先验知识而受到应用上的限制。在不依赖于先验知识的基于支持度的融合算法的基础上,提出一种新的加权系数构造方法,利用自适应加权法的思想改变各个传感器观测值方差对权系数的影响程度,既保证了阵列输出结果的可靠性,又能使融合后得到目标参数的总方差最小;而且自适应加权算法中,对各个传感器方差的计算考虑到环境因素等带来的噪声,与各传感器方差的真实值更加接近。实验结果表明,本文提出的融合算法优于传统的平均值估计融合算法和支持度融合算法。
关键词
mems陀螺阵列
信息融合
支持度融合
自适应加权
Keywords
mems
gyroscope
fuzzy information granulation
random drifts
interval prediction
support vector machine
分类号
V241.5 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
用于MEMS陀螺阵列信号处理的OBE平滑算法（英文）
沈强
刘洁瑜
王琪
秦伟伟
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于FPGA的MEMS陀螺阵列信号采集系统
周中鑫
张印强
李丽娟
刘琴
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2020
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于MEMS阵列的虚拟陀螺的实现
臧雪岩
伍萍辉
曾成
贾瑞才
花中秋
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于支持度和自适应加权的MEMS陀螺信息融合算法
孙田川
刘洁瑜
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016
12
在线阅读
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职称材料
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