文档介绍：厦门大学
硕士学位论文
基于加速度传感器的定位系统研究
姓名:陈义华
申请学位级别:硕士
专业:精密仪器及机械
指导教师:孙道恒
20060801
摘要带宽的设定、加速度计与后续电路的阻抗匹配和加速度计输出信号的滤波处理。关键词:微机电系统;微惯性测量组合:定位;随着微机电技术的发展,微型惯性测量组合篗—丫韵殖隽似溆乓斓男阅埽铀俣炔饬吭谖⒐咝圆饬孔合中具有极其重要的作用。通过加速度计可以得到载体的运动速度和位置等导航信息,因此开展微惯性测量组合的研究具有十分重要的意义。本文针对以微加速度计:诵淖槌傻奈⒐咝圆饬孔楹系钠矫娑ㄎ系统进行了研究,探讨此微惯性组合的特性和信号。本文主要包括以下几个方面的内容:一、根据加速度计奶匦裕杓屏似渫馕У缏贰V饕S屑铀俣燃二、完成并优化了系统的算法和软件设计。通过对加速度积分算法的分析,提出了一种基于相对加速度的积分方法,降低了系统的漂移;同时通过设定加速度的阀值和自动更新传感器的静态输出值的方法,进一步提高了系统的精度。三、根据组建的硬件系统,在平台上,开发了相对应的软件,实现了传感器信号的采集和处理。四、对开发的系统进行调试和测试,并对测试结果进行了分析。分别进行了系统一维和二维直线运动的测试实验,得到了系统的定位误差小于サ慕崧邸五、对系统开发进行了总结,提出了有待进一步深入研究的工作。
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枷年耭日厦门大学学位论文原创性声明声明人┟:豫义半兹呈交的学位论文,是本人在导师指导下独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果,均在文中以明确方式标明。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责任。
日期:础年日导师签名:参⑥肥⒉槐C∥厦门大学学位论文著作权使用声明作者签名:陈文半够洳瑁年拢本人完全了解厦门大学有关保留、使用学位论文的规定。厦门大学有权保留并向国家主管部门或其指定机构送交论文的纸质版和电子版,有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅,有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索,有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。本学位论文属于⒈C年解密后适用本授权书。朐谝陨舷嘤ê拍诖颉”
第一章绪论课题背景,坛辛舜砈奶匦浴】:完全自主式、保密性强微机电系统琈,是世纪末,世纪初兴起的工程科学前沿,是当前一个十分活跃的研究领域。经过几十年的发展,微机电系统己成为世晃瞩目的重大科技领域之一。它涉及多种学科与技术,具有广阔的应用前景。继承和发展了微电子技术,主要具有以下特点:体积小、重量轻、性能稳定;通过等工艺可批量生产、成本低,性能一致性好:功耗低;谐振频率高、响应时间短;综合集成度高、附加值高。基于技术的器件不仅具有信号处理功能,还具有对外界的感应和作用功能,以此为基础而发展起来的高精度、高集成度的智能化微型传感器及执行器将成为众多技术领域的核心器件,对现在及未来人们的社会生产和生活方式将产生革命性的影响】。技术的迅猛发展促进了各类微型传感器的研究。其中,微惯性器件要指微加速度计和微陀螺仪褪且焕嗟湫偷腗⒋ǜ衅鳎枪咝云骷囊个重要分支。随着微加速度计和微陀螺仪性能上的不断提高,极大地推动了微惯性测量组合的发展。是种新型的捷联惯导系统军事应用领域尤为重要⒉淮嬖谛藕诺牡绱鸥扇拧⑷旌颉⒒榛睿煌保它又具有传统所无法比拟的优点:尺寸小、重量轻、成本低、功耗小、寿命长、可靠性高、动态范围宽、响应速度快和便于安装调试等。国外微惯性测量组合技术的发展已经有年的历史,西方国家尤其是美国,在惯性器件、微惯性测量技术以及微惯性导航技术等方面处于领先的优势【。微惯性测量组合主要应用于军事领域,其高可靠性、小体积和抗恶劣环境的能力使其广泛地应用于战术导弹、炮弹的惯性导航系统,另一个主要应用领域是汽车领域。因此,微惯性测量组合的应用前景也越来越广阔,其研究工作也日益受到重视。第一章绪论
实验室近年来岫的项目状况表”微惯性测量组合的发展现状微惯性测量组合的电子线路由三部分组成:传感器电路组件、转换电路组件和数据处理组件。最终目标是将所有功能模块集成在一块硅片上。每一个惯性仪表都有专用集成电路并产生相应的输出,送给微处理器进行数据处理产生导航信息。德雷珀实验室年研制成微惯性测量组合,它由龃ǜ衅髯槌桑鑫⒒低勇菀呛个微机械加速度计,配置在立方体的三个正交面上,整个惯性测量组合的尺寸为美国国防部的国家高级研究计划局约捌渌棵旁贛咝导航技术方面的投资也在逐渐增加,研究低成本、战术级导航系统。惯性技术领域的著名研究机构,如实验室、⑴缙平笛槭、公司以及其他一些著名的大学、研究中心都在惯性器件、.低成本战术级的微惯性与组合导航技术等方面展开了大量的研究,成效卓著,系统正在走向中精度、组合