一種基于磁力計(jì)n階距檢測(cè)的mems系統(tǒng)誤差估計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于磁力計(jì)N階距檢測(cè)的MEMS系統(tǒng)誤差估計(jì)方法，首先利用磁力計(jì)輸出的磁場(chǎng)強(qiáng)度，利用N階矩檢測(cè)法判斷系統(tǒng)是否受到外界磁場(chǎng)干擾，若所測(cè)試的N階距差值若小于等于閾值，則觸發(fā)MEMS系統(tǒng)誤差估計(jì)卡爾曼濾波器工作，結(jié)合磁力計(jì)輸出估計(jì)出MEMS系統(tǒng)的位置、速度、姿態(tài)誤差，以及MEMS陀螺的刻度系數(shù)誤差、陀螺漂移；若大于閾值，則MEMS系統(tǒng)誤差估計(jì)卡爾曼濾波器關(guān)閉。本發(fā)明方法可以在無(wú)衛(wèi)星信號(hào)條件下，實(shí)現(xiàn)MEMS系統(tǒng)誤差的估計(jì)，維持MEMS系統(tǒng)的自主性及精度可靠性。
【專利說(shuō)明】—種基于磁力計(jì)N階距檢測(cè)的MEMS系統(tǒng)誤差估計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及導(dǎo)航領(lǐng)域中MEMS(Micro-electromechanical Systems)系統(tǒng)誤差估計(jì)方法，特別是涉及一種基于磁力計(jì)N階距檢測(cè)的MEMS系統(tǒng)誤差估計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的MEMS導(dǎo)航系統(tǒng)具有價(jià)格低、體積小、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，在低精度導(dǎo)航領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但由于其較大的陀螺漂移，通常需與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組合使用。但衛(wèi)星信號(hào)信號(hào)為無(wú)線電波，在傳播過(guò)程中易被建筑物、樹木、峽谷等遮擋，特別是在室內(nèi)受鋼筋混凝土的阻隔而導(dǎo)致無(wú)法有效接收衛(wèi)星信號(hào)，造成衛(wèi)星信號(hào)失效，進(jìn)而使得基于MEMS的組合導(dǎo)航系統(tǒng)的可靠性大大降低，定位精度急劇下降。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在有無(wú)衛(wèi)星輔助條件下的無(wú)縫切換，通常的解決方法是增加額外傳感器，以提高系統(tǒng)的可信度。MEMS定位精度較差，其主要原因是由于陀螺漂移造成的。因此，如何估計(jì)出MEMS系統(tǒng)誤差參數(shù)，提高M(jìn)EMS系統(tǒng)的測(cè)姿及定位精度成為了關(guān)鍵問(wèn)題。
[0003]現(xiàn)有的MEMS系統(tǒng)誤差通常通過(guò)與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行組合濾波的方式進(jìn)行估計(jì)。但該方法在無(wú)衛(wèi)星信號(hào)或衛(wèi)星信號(hào)失效時(shí)，無(wú)法對(duì)MEMS系統(tǒng)誤差進(jìn)行有效估計(jì)。磁力計(jì)通過(guò)匹配當(dāng)?shù)卮艌?chǎng)與地球磁場(chǎng)工作，并不依靠衛(wèi)星信號(hào)等無(wú)線電信號(hào)工作。磁力計(jì)一般被用于對(duì)MEMS的航向誤差進(jìn)行補(bǔ)償，并沒(méi)有充分利用磁力計(jì)的輸出信息對(duì)MEMS系統(tǒng)的其他誤差進(jìn)行估計(jì)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種基于磁力計(jì)N階距檢測(cè)的MEMS系統(tǒng)誤差估計(jì)方法，
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]包括以下步驟:
[0007]步驟一、MEMS系統(tǒng)、磁力計(jì)開始工作，在計(jì)算機(jī)中實(shí)時(shí)存儲(chǔ)MEMS系統(tǒng)輸出的速度信息，磁力計(jì)測(cè)得的磁感應(yīng)強(qiáng)度信息；
[0008]步驟二、利用N階矩檢測(cè)法判斷是否存在外界磁干擾，所測(cè)試的N階距差值若小于等于閾值，則觸發(fā)MEMS系統(tǒng)誤差估計(jì)卡爾曼濾波器工作，估計(jì)出MEMS系統(tǒng)的位置、速度、姿態(tài)誤差，以及MEMS陀螺的刻度系數(shù)誤差、陀螺漂移；若大于閾值，則MEMS系統(tǒng)誤差估計(jì)卡爾曼濾波器關(guān)閉；
[0009]所涉及的N階矩檢測(cè)法判斷條件為:
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種基于磁力計(jì)N階距檢測(cè)的MEMS系統(tǒng)誤差估計(jì)方法，其特征在于，包含如下步驟: 步驟一、MEMS系統(tǒng)、磁力計(jì)開始工作，在計(jì)算機(jī)中實(shí)時(shí)存儲(chǔ)MEMS系統(tǒng)輸出的速度信息，磁力計(jì)測(cè)得的磁感應(yīng)強(qiáng)度信息； 步驟二、利用N階矩檢測(cè)法判斷是否存在外界磁干擾，所測(cè)試的N階距差值若小于等于閾值，則觸發(fā)MEMS系統(tǒng)誤差估計(jì)卡爾曼濾波器工作，結(jié)合磁力計(jì)輸出估計(jì)出MEMS系統(tǒng)的位置、速度、姿態(tài)誤差，以及MEMS陀螺的刻度系數(shù)誤差、陀螺漂移；若大于閾值，則MEMS系統(tǒng)誤差估計(jì)卡爾曼濾波器關(guān)閉； 所涉及的N階矩檢測(cè)法判斷條件為:
【文檔編號(hào)】G01C25/00GK103900613SQ201410125859
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】周廣濤, 李佳璇, 林萌萌, 于春陽(yáng), 孫艷濤, 姜鑫, 白紅美, 趙博, 郝勤順, 楊若雨 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)
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