MEMS自动驾驶仪中多传感器误差补偿.pdfVIP

10—00-0054清华大学学报(自然科学版)2008年第48卷第5期 11／36 —ISSN CNII-2223／NJ Univ(sciIb-Tech)，2008，V01．48，No．5 804—807 Tsinghua MEMS自动驾驶仪中的多传感器误差补偿 ’ 付旭，周兆英 (清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，北京100084) 摘要：微机电系统(MEMS)自动驾驶仪是飞行器自动飞 然而，MEMS器件存在较大的噪声、漂移，在 行控制的关键设备，解算出正确的机体信患是实现飞行器自 MEMS自动驾驶仪中，对于不同的传感器或组合， 动飞行控制的前提。该文详细分析了MEMS自动驾驶仪解 存在不同的误差源。对于单个传感器来说，主要误差 算飞行器信息时存在的主要误差源，通过实验数据说明了对 源是传感器的常值和随机误差、温度变化引起的零 各种误差源进行补偿的必要性，针对不同的误差源，研究了 点漂移误差等；对于三轴传感器组合，则存在正交 相应的误差补偿方法，包括MEMS传感器本身误差的直接 误差；磁传感器会受到周围磁环境的干扰，如硬铁 补偿和多MEMS传感器的数据融合补偿，并归纳为计算公 式。对比实验结果表明：该方法是可行的，可提高飞行器机 干扰磁场、软铁干扰磁场等[2。6]。此外，在解算机体姿 体信息解算的精度。 态时，还需要应用到多个传感器信息。为了得到正确 关键词：微机电系统(MEMS)，自动驾驶仪；误差补偿；数的飞行器信息，必须进行误差补偿。 据融合；传感器． 1 MEMS自动驾驶仪 中图分类号：TP212．9 文献标识码：A 1．1 系统结构 文章编号：1000—0054(2008)05—0804—04 系统结构如图1所示。多路传感器信号经过低 通滤波电路、AD采样电路后，进入微处理器，解算 Error with sensors compensationmultiple 得到三轴角速度、三轴加速度、三轴磁数据、温度、绝 inaMEMS autopilot 对压力、差压压力等。经进·步运算，由以上传感器 FUXu，ZHOUZhaoylng 数据解算出飞行器的姿态、高度、空速等信息。 (State ofPrecisionMeasurement KeyLaboratory Technology 三轴MEMS陀螺 and Instruments，TsinghuaUniversity，Beljlng100084，China) 三轴角速度 低 三轴MEMS加速度计 AD 三轴加速度 electro—mechanical