【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于传感器数字信号处理领域，涉及消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波方法、系统、介质和设备。
技术介绍
1、面向微小型飞行器等无人集群系统低成本、智能化、小型化的发展需求，微机电(mems)陀螺仪因其体积小、集成化高等优势，逐渐成为未来无人集群系统惯性测量重要组件之一。然而，低成本的mems陀螺仪无法满足微小型无人飞行器精度方面的要求，需要对mems陀螺仪输出信号进行实时数字滤波处理，提升信号精度。基于时间序列分析法构建信号模型，可以提升陀螺仪输出信号精度，然而对信号进行时间序列分析时，匹配的高阶时间序列模型面临计算复杂度呈指数级提升的问题，一阶时间序列模型可以很好的降低计算复杂度，但一阶时间序列模型同时带来残余噪声自相关的难题。为了加速低成本mems陀螺仪应用于无人集群系统执行导航定位任务，亟需解决一阶时间序列模型残余噪声自相关的难题。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波方法、系统、介质和设备，本专利技术克服了一阶时间序列模型残余噪声自相关的问题，实现了mems陀螺仪信号精度的实时提升。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、第一方面，本专利技术公开了消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波方法，包括以下步骤：
4、根据静态数据获取角度随机游走误差方差；
5、获取待处理数据，通过一阶ar广义差分模型消除待处理数据的残余噪声一阶自相关，得到任意时
6、通过卡尔曼滤波算法对角度随机游走误差和状态空间模型进行处理，得到最优估计结果。
7、第二方面，本专利技术还公开了消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波系统，包括：
8、静态数据处理模块：用于根据静态数据获取角度随机游走误差方差；
9、待处理数据处理模块：用于获取待处理数据，通过一阶ar广义差分模型消除待处理数据的残余噪声一阶自相关；
10、最优结果获取模块：用于结合角度随机游走误差方差和状态空间模型，通过卡尔曼滤波算法对待处理数据进行处理，得到最优估计结果。
11、第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包括：处理器；存储器，用于存储计算机程序指令；用于执行所述计算机程序时实现消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波方法。
12、第四方面，本专利技术提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器加载并运行时，所述处理器执行消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波方法。
13、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
14、本专利技术方法，根据静态数据获取角度随机游走误差方差。获取待处理数据，通过一阶ar广义差分模型消除待处理数据的残余噪声一阶自相关，得到任意时刻陀螺仪的状态空间模型。结合角度随机游走误差方差和状态空间模型，通过卡尔曼滤波算法对待处理数据进行处理，得到最优估计结果。本专利技术克服了一阶时间序列模型残余噪声自相关的问题，基于广义差分方法构建改进型一阶ar模型，消除残余噪声相关性，实现了mems陀螺仪信号精度的实时提升。
15、本专利技术系统包括静态数据处理模块、待处理数据处理模块和最优结果获取模块，静态数据处理模块用于根据静态数据获取角度随机游走误差方差。待处理数据处理模块用于获取待处理数据，通过一阶ar广义差分模型消除待处理数据的残余噪声一阶自相关。最优结果获取模块用于结合角度随机游走误差方差和状态空间模型，通过卡尔曼滤波算法对待处理数据进行处理，得到最优估计结果。本专利技术克服了一阶时间序列模型残余噪声自相关的问题，实现了mems陀螺仪信号精度的实时提升。
16、本专利技术的电子设备和存储介质同样克服了一阶时间序列模型残余噪声自相关的问题，实现了mems陀螺仪信号精度的实时提升。
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1.消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波方法，其特征在于，所述根据静态数据获取角度随机游走误差，具体如下：
3.如权利要求2所述的消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波方法，其特征在于，所述采集陀螺仪的静态数据，具体如下：
4.如权利要求2所述的消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波方法，其特征在于，所述利用Allan方差法分析补偿后的静态数据，得到角度随机游走误差，具体如下：
5.如权利要求1所述的消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波方法，其特征在于，所述通过一阶AR广义差分模型消除待处理数据的残余噪声一阶自相关，具体如下：
6.如权利要求5所述的消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波方法，其特征在于，所述则根据一阶AR模型构建一阶AR广义差分模型，根据一阶AR广义差分模型消除待处理数据的残余噪声一阶自相关，具体如下：
7.如权利要求1所述的消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波方法，其特征在于，所述卡尔曼滤波算法表达式为：
8.消除噪声相关性的陀螺仪数
9.一种电子设备，包括：处理器；存储器，用于存储计算机程序指令；其特征在于，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一项所述的消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波方法。
10.一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器加载并运行时，所述处理器执行权利要求1-7任一项所述的消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波方法。
...【技术特征摘要】
1.消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波方法，其特征在于，所述根据静态数据获取角度随机游走误差，具体如下：
3.如权利要求2所述的消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波方法，其特征在于，所述采集陀螺仪的静态数据，具体如下：
4.如权利要求2所述的消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波方法，其特征在于，所述利用allan方差法分析补偿后的静态数据，得到角度随机游走误差，具体如下：
5.如权利要求1所述的消除噪声相关性的陀螺仪数字滤波方法，其特征在于，所述通过一阶ar广义差分模型消除待处理数据的残余噪声一阶自相关，具体如下：
6.如权利要求5所述的消除噪声相关性的陀螺仪数字滤...
【专利技术属性】
技术研发人员：李珂，唐艺菁，赵建涛，胡玉龙，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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