[发明专利]一种间断运动条件下MEMS陀螺仪的零偏估计方法在审

专利信息
申请号: 201910262690.0 申请日: 2019-04-02
公开(公告)号: CN109827596A 公开(公告)日: 2019-05-31
发明(设计)人: 陈文颉;陈杰;窦丽华 申请(专利权)人: 北京理工大学
主分类号: G01C25/00 分类号: G01C25/00
代理公司: 北京理工大学专利中心 11120 代理人: 高燕燕
地址: 100081 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 零偏 静止阶段 运动条件 陀螺仪 测量 静止状态 数据更新 阈值判断 陀螺 更新
【权利要求书】:

1.一种间断运动条件下MEMS陀螺仪的零偏估计方法,其特征在于,包括:

建立静止阶段的零偏估计方法,实现静止阶段的零偏估计;

建立间断运动条件下的时间-阈值判断方法,实现运动与静止状态的判断与划分;

建立间断运动条件下的零偏估计方法,在零偏估计时利用静止阶段的数据进行零偏的数据更新,实现利用本次静止阶段的零偏估计对之前已有的零偏估计持续的更新。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S1具体为:

采集陀螺仪静止一段时间的数据进行分析,分析陀螺仪零偏和误差角度之间的关系,建立相应的静态输出模型,实现在静止阶段的零偏估计。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,选取所述陀螺仪零偏作为状态变量,误差角度作为观测量建立相应的状态空间模型,得到所述状态空间模型后,选定相关的滤波参数,然后利用Kalman滤波方法依据陀螺仪静止条件下输出误差角度对其状态变量也就是零偏进行估计,获得陀螺仪的零偏值,得到零偏值后把其和所述零偏估计结果进行比对,确认相关参数的选择的合理与正确,可以确保通过滤波方法估计零偏结果的正确性。

4.如权利要求1或2或3所述的方法,其特征在于,所述步骤S2具体包括:

S21:通过时间-阈值的辨识方法来判断陀螺仪的角速率输出数据来进行载体运动状态的检测;

S22:当λ连续10次都大于预设阈值时,才判定载体开始运动,处于运动状态,当λ连续10次小于预设阈值时,才判定载体处于静止状态;所述预设阈值根据在线实测的陀螺仪静止数据进行确定,其中λ为陀螺仪敏感到的三个方向轴的角速率平方和的开方。

5.如权利要求1或2或3所述的方法,其特征在于,所述步骤S3具体包括:

S31:在间断运动条件下,将静止时采集得到的陀螺仪数据结合对应的陀螺仪安装载体平台姿态信息作为状态信息,进行滤波;

S32:再加入间断静止状态下的零偏估计,将估计所得结果作为陀螺仪安装的载体平台下一运动阶段的常值漂移补偿值进行角速率信息的补偿。

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