【技术实现步骤摘要】
适用于带斜置光纤陀螺的MEMS惯组的数据融合方法
本专利技术涉及低精度惯组和高精度惯导器件的冗余方法研究
，更具体的说是涉及一种适用于带斜置光纤陀螺的MEMS惯组的数据融合方法。
技术介绍
随着微机械制造技术、微纳米技术和集成光学技术的高速发展，微机电(MEMS)惯性传感器组成的惯性测量单元(简称MEMS惯组)得到广泛的重视和快速发展，拓宽了惯性技术的应用领域。MEMS惯组一般由MEMS陀螺和MEMS加速度计组成，具有体积小、重量轻、易于批量生产、成本低等优势，在普通民用及某些无人系统导航领域迅速得到普及应用。但是其缺点也比较明显：精度相对较低。具体来说，MEMS加速度计加工与设计技术发展相对于MEMS陀螺较快，MEMS加速度计目前来说，精度可达几十μg，但由于受到目前的工艺水平、检测电路等条件的限制，MEMS陀螺的精度普遍较低，而且单个MEMS陀螺的精度已提升到一个阶段性的极限，这成为制约其在高精度测量领域应用的主要因素。提高MEMS陀螺的测量精度，得到较准确的导航信息，是拓展MEMS惯组应用领域最直接、最有效的手段。但由于MEMS载体所处环境因素如温度、...
【技术保护点】
1.一种适用于带斜置光纤陀螺的MEMS惯组的数据融合方法，其特征在于，本专利技术的算法是针对单轴FOG和MEMS惯组的冗余结构进行设计，其中，所述FOG敏感轴与所述MEMS惯组的三个测量轴等夹角安装；所述MEMS惯组包括：集成在一起相互正交的三轴MEMS陀螺和三轴MEMS加速度计；所述方法包括：S1：利用灰色预测模型对MEMS陀螺进行误差补偿；S2：将所述FOG分别与所述MEMS陀螺和所述MEMS加速度计进行结合，并采用部分反馈式联邦滤波器进行滤波处理，同时，调整所述部分反馈式联邦滤波器的反馈系数，将FOG的输出和MEMS惯组进行数据融合。
【技术特征摘要】
1.一种适用于带斜置光纤陀螺的MEMS惯组的数据融合方法，其特征在于，本发明的算法是针对单轴FOG和MEMS惯组的冗余结构进行设计，其中，所述FOG敏感轴与所述MEMS惯组的三个测量轴等夹角安装；所述MEMS惯组包括：集成在一起相互正交的三轴MEMS陀螺和三轴MEMS加速度计；所述方法包括：S1：利用灰色预测模型对MEMS陀螺进行误差补偿；S2：将所述FOG分别与所述MEMS陀螺和所述MEMS加速度计进行结合，并采用部分反馈式联邦滤波器进行滤波处理，同时，调整所述部分反馈式联邦滤波器的反馈系数，将FOG的输出和MEMS惯组进行数据融合。2.根据权利要求1所述的适用于带斜置光纤陀螺的MEMS惯组的数据融合方法，其特征在于，步骤S1具体包括：设MEMS陀螺的角速度输出值为x(0)(i),i＝1,2,…n，递增累加生成1-AGO新序列：其中，x(1)(1)＝x(0)(1)，为MEMS陀螺第1个角速度输出值；x(1)(k)表示第k个角速度预测值，可得到自适应残差式灰色预测模型：式中，a表示灰色预测模型发展系数，b表示灰色预测模型控制参数；参数a和b的值通过最小二乘法进行估计：[ab]T＝(BTB)-1BTyn式中，B表示系数，(x(1)(1)…x(1)(n))表示预测的角速度值，yn表示陀螺输出的角速度值，yn＝[x(0)(1),x(0)(2),…,x(0)(n)]T；利用灰色还原模型1-IAGO得到预测拟合值，从而得到经过误差补偿后的MEMS陀螺角速度输出新序列：式中，表示第k+1个角速度估计值，表示第k+1个角速度预测值，表示第k个角速度预测值，表示第1个角速度估计值，表示第1个角速度预测值。3.根据权利要求1或2所述的适用于带斜置光纤陀螺的MEMS惯组的数据融合方法，其特征在于，步骤S2具体包括：S21：将FOG和MEMS加速度计结合输入至子滤波器1；将FOG在载体坐标系下的角速度测量值减去通过转换矩阵转换的在载体坐标系下的地球角速率，得到载体本身的角速率再利用四元数法求出FOG的姿态矩阵然后消去经过主滤波器估算出的姿态误差，得到公共系统的输出...
【专利技术属性】
技术研发人员：张春熹，高爽，蔡晓雯，卢鑫，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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