[发明专利]加速度计和陀螺仪的实时降噪系统和方法

摘要

本发明公开了一种加速度计和陀螺仪的实时降噪系统，包括惯性测量单元、信息处理单元、导航计算机，惯性测量单元提取加速度计和陀螺仪的量测信息并输送给信息处理单元进行实时降噪处理，最后由导航计算机对经过处理的量测信息加以利用输出导航信息。本发明还公开了一种加速度计和陀螺仪的实时降噪方法，通过建立关于加速度计和陀螺仪的单输入单输出卡尔曼滤波状态方程和观测方程，并根据机动情况在线调整卡尔滤波增益阵和观测噪声方差阵实现了利用卡尔曼滤波器的工作特性对加速度计和陀螺仪的量测信息进行降噪处理，有效降低量测随机噪声，通过在线调整滤波参数达到动、静态环境中加速度计和陀螺仪都有很好的量测精度。

主权项

一种加速度计和陀螺仪的实时降噪系统，其特征在于，包括：惯性测量单元，用于提取加速度计和陀螺仪的量测信息，所述量测信息为被测载体的线加速度和角速度信息；信息处理单元，用于对所述量测信息进行卡尔曼滤波并在线调整卡尔曼滤波器参数得到降噪后的量测信息；导航计算机，用于利用所述降噪后的量测信息进行导航解算，输出所述被测载体的导航信息；所述信息处理单元包括：建立方程模块，用于分别建立关于所述加速度计和陀螺仪的单输入单输出卡尔曼滤波状态方程和观测方程；迭代计算模块，用于进行卡尔曼滤波迭代计算，并根据残差χ2检测法得到检测函数值γk，并将所述检测函数值γk与预先设定的阈值进行比较得出所述被测载体的机动变化情况；在线调整模块，用于根据所述被测载体的机动变化情况调整卡尔曼滤波器的滤波增益矩阵K的值和观测噪声方差矩阵R的值，并将调整后的值反馈给迭代计算模块。