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两种惯性传感器数据融合

Data blending of two inertial sensors

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摘要

基于闭环控制器调整合成姿态角的融合原理,用DSP构建了数字融合滤波器.融合过程通过PID闭环控制器实时校正动力调谐陀螺仪测量的低频数据,再用该数据修正没有低频和直流分量的角速率传感器的测量数据,从而得到高低频段测量特性较好的融合数据.该过程实现了测量带宽高低不同两种惯性传感器的数据融合.融合滤波器的融合效果测试结果表明,融合后的数据除了在交接频率10Hz附近的测量特性与真实数据有误差(幅值最大衰减-4.5dB, 相移最大25o)外,在别的频段都与真实数据吻合得比较好.融合后的测量带宽可达到1000Hz,测量噪声为2.346( (RMS),因而其测量特性优于所选用传感器中的任意一种.在现有传感器不能满足要求的前提下,其应用为宽带宽惯性测量的实现提供了新思路,也为宽带宽惯性稳定系统的实现提供了前提条件.

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补充资料

中图分类号:TP212

所属栏目:图像与信号处理

基金项目:国家863高技术资助项目

收稿日期:2005-04-20

修改稿日期:2005-07-21

网络出版日期:2006-03-31

作者单位    点击查看

吴琼雁:中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209
任戈:中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209
胡浩军:中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209中国科学院研究生院,北京,100039
程锋:中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209中国科学院研究生院,北京,100039

备注:吴琼雁(1979-),女(汉族),四川西昌人,研究实习员,硕士,主要从事光束控制的研究.E-mail: wuqiongyan@21cn.com

【1】林士谔.动力调谐陀螺仪[M].北京:国防工业出版社,1983.LIN Shi-e.Dynamically tuned gyroscopes[M].Beijing:National Defence Industry Press,1983.

【2】Dan E.Baker,Henry R.SEBESTA,Kevin BURKHARD.Magnetohydrodynamic inertial reference system[J].SPIE,2000,4025:99-110.

【3】Marcelo C.ALGRAIN,Mark K.WOEHRER.Determination of Attitude Jitter in Small Satellites[J].SPIE,1996,2739:215-228.

【4】易大义,陈道琦.数值分析引论[M].杭州:浙江大学出版社,1998.YI Da-yi,Chen Dao-qi.Introduction to Numerical Analysis[M].Hangzhou:Zhejiang University Press,1998.

引用该论文

吴琼雁,任戈,胡浩军,程锋. Data blending of two inertial sensors[J]. Opto-Electronic Engineering, 2006, 33(3): 54-57

吴琼雁,任戈,胡浩军,程锋. 两种惯性传感器数据融合[J]. 光电工程, 2006, 33(3): 54-57

被引情况

【1】蒋行国,杨文淑,包启亮,徐征峰. 基于小波变换的两种惯性传感器数据融合. 光电工程, 2007, 34(1): 90-94

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