基于HDR的陀螺仪随机漂移分析与处理

来源：江苏大学学报·自然科学版杂志2016年第3期北京时间：

作者：曾庆军,刘慧婷,张明

单位：江苏科技大学 电子信息学院, 江苏 镇江 212003

摘要：通过对MEMS陀螺仪工作时产生的噪声误差特点进行分析,采用启发式漂移消减法 (HDR)设计闭环网络,对该误差进行实时估计和补偿.针对载体在运行过程中产生的摇摆问题,通过添加双低通滤波器来消除影响;由于低通滤波器的引入而产生的时间延迟,通过设计信号滞后消除环节解决,提高MEMS陀螺仪对姿态角的估计精度；对于载体在运行过程中出现的弯曲和转向问题，则通过设计阈值函数进行解决.最后,采用Allan方差对陀螺仪补偿后的误差进行综合评定,并以MCROV水下机器人为平台进行试验.结果表明:经过HDR补偿之后,陀螺仪的各项误差指标均有比较明显的降低,显著提高陀螺仪的输出精度.

关键词：陀螺仪, HDR算法, 随机漂移误差, Allan方差, MCROV

基金资助：<p>国家自然科学基金资助项目（11574120）; 江苏科技大学海洋装备研究院2015年科研项目A类</p>