基于微機械加速度計的無陀螺捷聯(lián)慣性技術研究.pdf

1、微慣性導航系統(tǒng)（MINS）是由MEMS陀螺和加速度計構成的導航系統(tǒng)，然而由于MEMS陀螺的漂移較大，并且陀螺的抗沖擊能力差，導致由其構成的MINS精度比較低，無法單獨使用。而與MEMS陀螺相比較，MEMS加速度計的精度相對較高，并且成本相對較低、穩(wěn)定性好、使用時間相對較長、功耗小等特點，因此本文采用由MEMS加速度計來構成的無陀螺微慣性導航系統(tǒng)的慣性測量單元。
　　本課題是基于微機械加速度計的無陀螺捷聯(lián)慣性技術研究，并驗證其是否可

2、行，用微機械加速度計來構成無陀螺捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)，通過基于DSP+FPGA的硬件平臺采集6路安放在載體非質心處的高精度MEMS加速度計信息，以代替陀螺來測量載體角運動信息，最終經過DSP進行解算來實現(xiàn)系統(tǒng)的導航定位定姿。
　　本文首先介紹無陀螺捷聯(lián)慣導的理論基礎，通過和有陀螺捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)的工作方式進行比較發(fā)現(xiàn)無陀螺捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的工作原理和有陀螺捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)的工作原理是相類似的。其次對六個微機械加速度計在載體上的固定方式進行

3、設計，根據載體非質心處的比力信息可求得載體的質心處的比力和繞質心的轉動角加速度，進而解算出由載體質心對地線加速度和載體繞質心的轉動角速度，采用FPGA來完成6路MEMS加速度信號的采集，并對FPGA的外圍電路進行了具體的設計。并且根據本文的硬件系統(tǒng)設計了標定方案，對安裝在載體非質心處的六個微機械加速度計進行誤差標定，以及設計了角速度解算方法，最后通過導航解算得到載體的姿態(tài)，導航解算由DSP完成。其次設計系統(tǒng)的總體方案并對主要器件進行選型