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用于惯性约束聚变靶丸测量的激光差动共焦传感器 被引量:14
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作者 郭俊杰 邱丽荣 +2 位作者 王允 孟婕 高党忠 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期644-651,共8页
针对目前原子力显微镜等方法只能测量激光惯性约束核聚变(ICF)靶丸外表面等难题,研制了高精度、非接触、小型化的激光差动共焦传感器(LDCS)。该传感器基于差动共焦原理,利用激光差动共焦轴向响应曲线的零点对靶丸内外表面和球心分别进... 针对目前原子力显微镜等方法只能测量激光惯性约束核聚变(ICF)靶丸外表面等难题,研制了高精度、非接触、小型化的激光差动共焦传感器(LDCS)。该传感器基于差动共焦原理,利用激光差动共焦轴向响应曲线的零点对靶丸内外表面和球心分别进行定位,并结合物镜微位移驱动技术,实现靶丸内外表面和壳层厚度的高精度测量。该方法减少了靶丸表面的反射率、倾斜等因素对测量瞄准特性的影响,显著提高了系统的抗干扰能力。将传统的显微成像与差动共焦测量光路进行有机融合,实现了对被测样品的精确瞄准。初步实验与理论分析表明:当测量物镜的数值孔径NA为0.65时,LDCS的轴向分辨力优于5nm,信噪比优于1 160,过零点的标准偏差为10nm。该传感器为激光惯性约束核聚变靶丸测量提供了一种新的技术途径。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 靶丸测量 激光差动共焦传感器 零点定位测量
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MEMS惯性传感器ADIS16355在姿态测量中的应用 被引量:9
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作者 黎永键 赵祚喜 高俊文 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2012年第4期501-507,共7页
设计了基于微电子机械系统(Microelectro mechanical system,MEMS)惯性传感器集成模块ADIS16355的姿态测量系统。该姿态测量系统采用ADIS16355作为惯性测量单元,利用加速度计对重力向量的观测来修正陀螺给出的姿态信息,卡尔曼滤波实现... 设计了基于微电子机械系统(Microelectro mechanical system,MEMS)惯性传感器集成模块ADIS16355的姿态测量系统。该姿态测量系统采用ADIS16355作为惯性测量单元,利用加速度计对重力向量的观测来修正陀螺给出的姿态信息,卡尔曼滤波实现传感器信息融合以计算运动载体的姿态角。介绍了ADIS16355的基本功能模块,阐述了两种传感器融合测量实时姿态角的方法并给出了卡尔曼滤波算法迭代过程。基于ARMv7架构的Cotex-M3微处理器设计了姿态测量系统硬件。采用AHRS500GA对该姿态测量系统性能进行了测量姿态角的验证实验。测试结果表明,该姿态测量系统能在动态条件下准确地测定运动物体实时姿态角,其误差一般在±1°左右。 展开更多
关键词 惯性传感器 数据融合 卡尔曼滤波 姿态测量
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基于点线特征与多惯性测量单元融合的SLAM算法
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作者 张弼泽 潘龙飞 +1 位作者 侯勇胜 樊渊 《计算机应用》 北大核心 2025年第S1期309-316,共8页
在移动机器人和无人驾驶技术中,准确且高效的同时定位与地图构建(SLAM)算法至关重要。针对现有SLAM算法在处理复杂环境和动态场景时面临的精度和鲁棒性不足等问题,提出一种基于点线特征与多惯性测量单元(IMU)融合的SLAM算法。该算法利用... 在移动机器人和无人驾驶技术中,准确且高效的同时定位与地图构建(SLAM)算法至关重要。针对现有SLAM算法在处理复杂环境和动态场景时面临的精度和鲁棒性不足等问题,提出一种基于点线特征与多惯性测量单元(IMU)融合的SLAM算法。该算法利用多IMU融合技术从环境中提取点和线特征,这些几何特征能提供丰富的环境信息,有助于构建更详细和准确的地图。在点线特征提取过程中,采用基于优化的特征匹配算法确保特征提取的准确性和稳定性。此外,通过多IMU融合技术增强系统的运动估计能力。多IMU融合不仅能提高单一IMU在高动态环境下的鲁棒性,还能通过优化的传感器数据融合算法提供更精确的位姿估计。实验在多种典型的室内和室外环境(包括静态和动态场景)中进行。与传统算法相比,所提算法在复杂环境中的表现更优越,能有效应对环境中的变化和噪声干扰,在定位精度、建图质量以及实时性方面均有明显提升。 展开更多
关键词 同时定位与建图 点线特征 惯性测量单元融合 自主导航 图优化 传感器融合 激光雷达 视觉传感器
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基于冗余测量的空间机械臂关节扭矩传感器研究 被引量:6
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作者 孙玉香 许玉云 +3 位作者 曹会彬 双丰 高理富 葛运建 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1621-1627,共7页
为实现空间机械臂的灵活控制,需要在机械臂关节处增加扭矩传感器,而航天器发射阶段特有的高冲击和强振动等特点要求扭矩传感器具有高抗过载和容错能力。对扭矩传感器和空间机械臂关节输出法兰进行一体化设计是一种可行途径,它可实现空... 为实现空间机械臂的灵活控制,需要在机械臂关节处增加扭矩传感器,而航天器发射阶段特有的高冲击和强振动等特点要求扭矩传感器具有高抗过载和容错能力。对扭矩传感器和空间机械臂关节输出法兰进行一体化设计是一种可行途径,它可实现空间机械臂的高集成度和轻量化的目标。结合空间机械臂关节输出法兰设计了一款扭矩传感器,对设计的传感器弹性体进行受力分析,建立了传感器扭转刚度和应变的解析模型,基于参数设计的方法对传感器结构进行优化;为提高传感器的容错能力,根据其结构特点采用双全桥电路冗余设计。实验表明,经过冗余设计,传感器线性度得到改善,轴向抗干扰能力得到提高,线性度为0.77%;重复性0.89%;滞后为0.95%,满足使用需求。 展开更多
关键词 扭矩传感器 空间机械臂 变形协调 冗余测量 实验标定
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基于BP神经网络的无人机IMU多传感器冗余的补偿算法 被引量:27
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作者 乔文超 王红雨 王鸿东 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2020年第12期19-28,共10页
针对无人机多传感器数据决策时存在的数据可靠性不足以及资源浪费的问题,提出一种基于BP神经网络的无人机惯性测量单元(IMU)多传感器冗余的补偿算法。将低精度的IMU传感器数据输入到BP神经网络,利用BP神经网络的非线性拟合能力,补偿低精... 针对无人机多传感器数据决策时存在的数据可靠性不足以及资源浪费的问题,提出一种基于BP神经网络的无人机惯性测量单元(IMU)多传感器冗余的补偿算法。将低精度的IMU传感器数据输入到BP神经网络,利用BP神经网络的非线性拟合能力,补偿低精度IMU数据的误差,然后利用基于置信度的数据仲裁算法对多个较高精度数据进行仲裁,输出经过数据融合后的传感器数据,此过程还可以进行传感器故障判断和定位。通过改变同类型传感器安装方式解决奇点问题。实验结果表明,经过神经网络误差补偿后,误差比原来减小了55.2%,比使用卡尔曼滤波算法进行误差补偿后的误差小53.9%。此算法充分发挥了冗余传感器设计的优势,提高了传感器系统的可靠性。 展开更多
关键词 惯性测量多传感器冗余 神经网络 数据融合 仲裁 IMU冗余安装
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一种基于MEMS传感器的无人飞艇航姿测量系统 被引量:8
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作者 胡少兴 刘东昌 +1 位作者 张爱武 朱煜坤 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第3期58-61,65,共5页
提出了一种基于微机电系统(MEMS)惯性传感器的航姿测量系统。分析了一些传统姿态解算算法融合过程中的不足,提出一种高效的融合算法,利用梯度法将加速度计和磁力计对地球重力场和磁场矢量的观测量去修正陀螺给出的姿态信息。针对实际测... 提出了一种基于微机电系统(MEMS)惯性传感器的航姿测量系统。分析了一些传统姿态解算算法融合过程中的不足,提出一种高效的融合算法,利用梯度法将加速度计和磁力计对地球重力场和磁场矢量的观测量去修正陀螺给出的姿态信息。针对实际测量系统中振动对姿态的干扰问题,提出切比雪夫II型低通数字滤波器进行传感器数据预处理,并结合运动状态修正融合算法从而进一步抑制振动。通过实验表明:该系统的算法具有较低的计算负荷,能有效地估计出姿态,抑制振动有害加速度对姿态估计的影响,测量动态误差小于2°,静态误差小于0.8°。 展开更多
关键词 MEMS惯性传感器 姿态测量 切比雪夫滤波器 梯度法 飞艇
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两种惯性传感器数据融合 被引量:2
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作者 吴琼雁 任戈 +1 位作者 胡浩军 程锋 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期54-57,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 数据融合 惯性传感器 宽带惯性测量 闭环控制器
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惯性-视觉-磁场传感器组合的低成本标定方法(英文) 被引量:2
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作者 杨克虎 史英桂 +2 位作者 冀晓强 郁文生 孙晨 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期198-204,共7页
针对一种融合了惯性-视觉-磁场信息的传感器组合,给出了一套低成本的标定和建模方法。对于传感器模型中的确定性项和非确定性项参数,分别采用了基于输入指令向量模匹配的方法和基于时间序列分析的方法来进行标定和建模,利用所得到的模... 针对一种融合了惯性-视觉-磁场信息的传感器组合,给出了一套低成本的标定和建模方法。对于传感器模型中的确定性项和非确定性项参数,分别采用了基于输入指令向量模匹配的方法和基于时间序列分析的方法来进行标定和建模,利用所得到的模型补偿之后的传感器输出误差的方差降为原来的1/3以下;对于摄像机坐标系和加速度计坐标系之间的相对旋转矩阵,提出了一种基于重力向量和铅垂线的标定方法,仿真结果表明,标定结果的相对误差小于7%。 展开更多
关键词 标定 建模 传感器组合 时间序列分析 MEMS惯性测量单元
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捷联惯性测量组合的冗余设计和优化 被引量:3
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作者 单斌 缪栋 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2004年第3期25-29,共5页
讨论了捷联惯性测量组合冗余设计方案 ,并引入性能指标函数、系统有效度约束、系统代价函数 ,对冗余配置的优化问题进行了研究 ,寻求最优配置和优化准则。最后以 5个单自由度陀螺为例 ,实现冗余优化配置。
关键词 捷联惯性测量组合 冗余 优化
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基于时栅辅助的高精度惯性测量方法研究
10
作者 冯济琴 邹劲松 +3 位作者 白仲熠 刘杰 余越 仲建维 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第12期86-90,共5页
在低成本、高精度惯性测量中,常采用惯性导航系统与外部卫星导航信息进行组合导航,以修正导航解算积分效应存在的累积误差,但外部卫星导航信息在桥隧等场合存在失效问题,无法持续保证高精度惯性测量。针对这一问题,文中提出一种基于时... 在低成本、高精度惯性测量中,常采用惯性导航系统与外部卫星导航信息进行组合导航,以修正导航解算积分效应存在的累积误差,但外部卫星导航信息在桥隧等场合存在失效问题,无法持续保证高精度惯性测量。针对这一问题,文中提出一种基于时栅辅助的高精度惯性测量方法。利用时栅传感器同时输出高精度的位移和速度,由该信息经过变换形成量测矢量,通过建立卡尔曼滤波组合模型,估算出各导航参数的误差值,从而对姿态误差进行修正。实验研究表明:采用时栅辅助的惯性测量方法,不受外部辅助信号失效影响,其与GPS辅助惯性测量的对比实验中姿态精度误差优于0.015°。 展开更多
关键词 高精度惯性测量 时栅传感器 卡尔曼滤波组合
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微惯性组件多传感器数据融合测姿方法研究 被引量:4
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作者 王磊 孟志敏 +1 位作者 关英 宋博 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第8期136-139,共4页
针对微惯性测量组件在微型机器人、小型无人飞行器等微惯导领域应用为研究背景,开展了微惯性组件中融合多种传感器信息的姿态测量方法研究。通过陀螺仪,加速度计,磁阻传感器等微惯性传感器的测姿方法,对不同传感器组合测试得到结果进行... 针对微惯性测量组件在微型机器人、小型无人飞行器等微惯导领域应用为研究背景,开展了微惯性组件中融合多种传感器信息的姿态测量方法研究。通过陀螺仪,加速度计,磁阻传感器等微惯性传感器的测姿方法,对不同传感器组合测试得到结果进行数据融合,选择融合测姿结果作为观测数据,随后联合无迹卡尔曼滤波器进一步准确估计载体姿态。采用研制的微惯性组件与商用AHRS系统搭建了实验平台,开展了不同算法下的人体姿态测量实验,实验结果验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 姿态测量 多传感器数据融合 惯性组件 无迹卡尔曼滤波
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现代军用MEMS惯性传感器技术进展 被引量:8
12
作者 李红光 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第8期4-7,共4页
现代化军事需求小型惯性传感器。技术已成熟的惯性导航和制导系统包括机械陀螺、环形激光陀螺(RLGs)、光纤陀螺(FOGs)以及半球共振陀螺(HRGs)。现在主要用于军事的还有微机电系统(MEMS)陀螺仪和加速计。采用光子晶体光纤(PCFs)的干涉光... 现代化军事需求小型惯性传感器。技术已成熟的惯性导航和制导系统包括机械陀螺、环形激光陀螺(RLGs)、光纤陀螺(FOGs)以及半球共振陀螺(HRGs)。现在主要用于军事的还有微机电系统(MEMS)陀螺仪和加速计。采用光子晶体光纤(PCFs)的干涉光纤陀螺(IFOGs),即PC—IFOGs。重点阐述MEMS/集成光(IO)波导惯性传感器技术进展。分析小型陀螺仪和加速计技术发展前景及在未来快速反应,精确打击中的作用。 展开更多
关键词 微电子机械系统 惯性传感器 MEMS陀螺 MEMS加速计 MEMS惯性测量 小型惯性测量 集成光波导陀螺
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基于固态振动角速率传感器的方位测量及仿真
13
作者 刘宇 李东福 +2 位作者 路永乐 刘俊 潘英俊 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期542-545,共4页
将战术级精度的固态振动角速率传感器应用于水平井随钻测量(MWD)中,克服了磁强计或传统测斜惯性仪表在小井径或套管井测量领域的局限性,同时与动调角速率传感器和光纤角速率传感器测井仪比较,在体积和抗冲击振动性方面有显著原理性优势... 将战术级精度的固态振动角速率传感器应用于水平井随钻测量(MWD)中,克服了磁强计或传统测斜惯性仪表在小井径或套管井测量领域的局限性,同时与动调角速率传感器和光纤角速率传感器测井仪比较,在体积和抗冲击振动性方面有显著原理性优势。论证了该方案的可行性,对零位漂移和温度等限制导航精度的因素进行了分析,并分别提出了相应的补偿算法。所设计的试验样机方位角测量精度达到MWD要求,并具有体积小、成本低、性能稳定的特点,具有完全实用的工程应用价值。 展开更多
关键词 固态振动角速率传感器 水平随钻测量 惯性测量单元 抗冲击 误差补偿
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基于测距信息的行人惯性定位方法
14
作者 刘宇 刘小玮 +3 位作者 陈燕苹 黄江峰 邹梦强 彭慧 《压电与声光》 北大核心 2025年第2期368-375,共8页
行人惯性导航系统在解算过程中随时间产生累积误差,使定位结果发散,而使用传统的广义似然比检测(GLRT)的零速修正算法不能抑制定位误差的发散,因此提出了以低成本、高精度检测为目标,设计一种基于对地的超声波测距传感器辅助GLRT零速修... 行人惯性导航系统在解算过程中随时间产生累积误差,使定位结果发散,而使用传统的广义似然比检测(GLRT)的零速修正算法不能抑制定位误差的发散,因此提出了以低成本、高精度检测为目标,设计一种基于对地的超声波测距传感器辅助GLRT零速修正的方法(简称:UA-GLRT)。以标准篮球场为实验场地,利用5次独立重复性实验,将所设计的UA-GLRT算法与GLRT算法的有效性进行对比,且通过位置误差和闭环误差对两种零速检测算法进行评估。实验结果表明,UA-GLRT算法相比于GLRT算法,其终点与起点之间的位置误差平均值由1.02 m降至0.43 m,闭环误差平均值由1.19%D降至0.5%D。 展开更多
关键词 惯性导航 零速更新 卡尔曼滤波 超声波传感器 足绑式惯性测量单元
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磁流体动力学角速度传感器研究综述
15
作者 拓卫晓 蒋颢娇 +2 位作者 李醒飞 邢伟达 王天宇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期290-307,共18页
随着航空航天领域探测距离的逐步提升,频谱跨度大(0.1 Hz~1 kHz)、幅值小(mrad量级)的微角振动对有效载荷指向精度的影响日趋明显。磁流体动力学(MHD)角速度传感器兼具低噪声、宽频带、体积小的优势,是目前最适合在轨微角振动测量的方法... 随着航空航天领域探测距离的逐步提升,频谱跨度大(0.1 Hz~1 kHz)、幅值小(mrad量级)的微角振动对有效载荷指向精度的影响日趋明显。磁流体动力学(MHD)角速度传感器兼具低噪声、宽频带、体积小的优势,是目前最适合在轨微角振动测量的方法,能够为在轨微角振动力学特性分析及主动补偿提供宽谱段内的数据支撑。本文对MHD角速度传感器的工作原理、技术特点和应用情况进行综述,并针对当前研究中存在的问题进行探讨。首先,对比MHD角速度传感器的两种结构形式,基于传感器数学模型分析两种结构形式的输出特性差异。然后,介绍国内外MHD角速度传感器典型产品的技术指标及应用情况,围绕多物理场耦合仿真、微弱信号检测、测试与标定、低频拓展、工程应用五大核心技术进行讨论,分析现有技术瓶颈的基础上,明确亟需突破的难点问题。最后,指明MHD角速度传感器的未来发展方向,并展望其未来的应用领域。 展开更多
关键词 惯性传感器 磁流体动力学(MHD) 微角振动 宽频测量
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多传感器融合的无人车自主定位实验研究 被引量:1
16
作者 曹月花 李辉 《现代电子技术》 北大核心 2024年第16期90-96,共7页
为了满足机器人专业课程实验研究性教学需求,设计一个多传感器融合的无人车自主定位实验。选择智能机器人开放平台作为载体,在硬件平台上研究退化环境实验,实现3D激光惯性融合的定位与建图。在实验环节中,首先,通过惯性测量单元(IMU)获... 为了满足机器人专业课程实验研究性教学需求,设计一个多传感器融合的无人车自主定位实验。选择智能机器人开放平台作为载体,在硬件平台上研究退化环境实验,实现3D激光惯性融合的定位与建图。在实验环节中,首先,通过惯性测量单元(IMU)获得位姿信息,通过激光雷达获得点云数据,利用扩展卡尔曼滤波处理位姿信息,并利用体素滤波处理点云数据,从而完成数据预处理;然后通过坐标转换实现激光惯性组合定位;最后在硬件平台上研究退化环境实验,实现3D激光惯性融合的定位与建图。实验结果表明,IMU测量数据有较高的准确性,而激光点云则会约束IMU的测量偏差。这种组合方式能够有效地提高同步定位与建图(SLAM)系统在复杂现实环境中的测量精度和鲁棒性,适用于无人车的自主定位。应用表明,该实验系统使学生获得了综合训练,提升了学生的综合实践创新能力和科研创新能力,并取得了良好的教学效果。 展开更多
关键词 多传感器融合 无人车定位 惯性测量单元(IMU) 激光雷达 扩展卡尔曼滤波 坐标转换 退化环境 同步定位与建图(SLAM)
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基于24位置的MEMS惯性传感器快速标定方法 被引量:17
17
作者 孙佳 邹靖 胡桐 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第3期440-444,共5页
针对微惯性测量单元原始输出信息受零偏、标度因数、非正交误差等误差项干扰影响测量精度的问题,提出一种无需借助高精度转台的MEMSIMU快速原位标定方案。在分析MEMS惯性传感器输出特性的基础上建立传感器误差模型,利用六面体夹具设计IM... 针对微惯性测量单元原始输出信息受零偏、标度因数、非正交误差等误差项干扰影响测量精度的问题,提出一种无需借助高精度转台的MEMSIMU快速原位标定方案。在分析MEMS惯性传感器输出特性的基础上建立传感器误差模型,利用六面体夹具设计IMU24位置连续转停标定方案,以重力及各次旋转角度为参考信息完成传感器误差标定。针对加速度计零偏、标度因数、非正交误差9个参数构造标定模型,采用牛顿法估计误差参数最优值,考虑陀螺仪零偏与标度因数6个误差参数,利用最小二乘法计算误差参数最优估值。分别进行加速度计、陀螺标定补偿实验,实验结果表明,提出的MEMSIMU快速原位标定方法能快速得到传感器误差参数,提高了输出数据精度。 展开更多
关键词 惯性测量单元 标定 传感器误差 牛顿法 最小二乘法
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新型磁流体复合物惯性引力传感器
18
作者 唐葆霖 刘书进 杨志伊 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2005年第1期1-3,共3页
利用磁流体复合物独特的电磁属性和机械流变的新颖磁流体惯性引力传感器具有低成本、高线性、高灵敏度的特征,特别在准静态和低频惯性引力变化场合中,具有高线性度和灵敏度响应。具体以磁流体复合物加速度计、角速度测量和磁流体复合物... 利用磁流体复合物独特的电磁属性和机械流变的新颖磁流体惯性引力传感器具有低成本、高线性、高灵敏度的特征,特别在准静态和低频惯性引力变化场合中,具有高线性度和灵敏度响应。具体以磁流体复合物加速度计、角速度测量和磁流体复合物重力梯度传感器为例来说明磁流体复合物惯性引力传感器的工作原理,并简单介绍了它们的试验结构模型和试验结果。这种新型传感器具有重要的理论研究和应用推广价值。 展开更多
关键词 磁流体复合物 惯性引力传感器 加速度计 角速度测量 重力梯度传感器
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磁电惯性式传感器的分析与实验研究 被引量:3
19
作者 何晓进 白春科 《重庆工业管理学院学报》 1999年第3期96-102,共7页
在介绍我们研制的惯性磁电传感器的理论基础上,对这种传感器的设计进行了一些有益探讨。同时还介绍了我们在研制过程中所采用的一些改进传感器设计和提高其精度的措施。
关键词 惯性磁电传感器 振动测量 电测法 机械振动
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基于微型惯性传感器的井下人员跟踪定位系统 被引量:2
20
作者 康俊瑄 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期73-78,共6页
为了解决当前煤矿井下使用的WIFI人员定位系统在煤矿井下复杂环境中受到干扰,造成使用精度误差等问题,研究并提出使用微型惯性传感器制作足部轨迹测量传感器,通过惯性轨迹测量算法计算并跟踪井下人员的移动轨迹。使用基于固定阈值的零... 为了解决当前煤矿井下使用的WIFI人员定位系统在煤矿井下复杂环境中受到干扰,造成使用精度误差等问题,研究并提出使用微型惯性传感器制作足部轨迹测量传感器,通过惯性轨迹测量算法计算并跟踪井下人员的移动轨迹。使用基于固定阈值的零速检测技术和基于Kalman滤波的零速校正技术估计并校正由于系统长期工作造成的偏移误差。通过实验证明采用微型惯性传感器能够在不依赖于外部传感器的情况下对人员轨迹实现测量跟踪,Kalman滤波的应用能够减少惯性轨迹测量系统造成的长期漂移误差,可避免井下复杂工作环境对定位造成的干扰。 展开更多
关键词 微型传感器 惯性轨迹测量 煤矿安全 KALMAN滤波
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