基于MEMS的低成本AHRS研究

随着现代微机电系统(MEMS)技术的飞速发展,对基于MEMS传感器的低成本捷联式AHRS的要求变得可行。 本文介绍了使用低成本基于MEMS的传感器进行姿态确定的结果。 针对低成本MEMS陀螺仪漂移和累积偏差引起的累积偏差,本研究提出了一种多传感器数据融合算法,该算法使用基准参考矢量来检测和校正陀螺仪漂移。 该算法采用基于方向余弦矩阵(DCM)的姿态评估方法。 BP神经网络PID控制器用于计算陀螺仪漂移以进行实时校正。 数值仿真表明,该算法满足系统要求。 为了测试系统的实际性能,基于三轴陀螺仪,三轴加速度计,三轴磁传感器和数字信号处理器(DSP)设计了捷联式AHRS硬件平台。 最后,通过三轴飞行转台工作台试验结果表明,姿态角的静态精度优于0.5°,动态精度优于3°。 此外,AHRS在微型无人机(UAV)上进行了测试,并验证了其实际应用可行性。