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基于加速度计余度配置的MEMS捷联惯导初始对准方法
1
作者
钱伟行
朱欣华
苏岩
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2011年第6期659-663,共5页
初始对准性能是影响智能弹药姿态控制与弹道修正效果的重要因素之一。针对弹载MEMS捷联惯性导航系统,研究了一种基于常规捷联惯导系统结构的3轴加速度计斜装余度配置系统结构改进方案,以及该结构的系统在大俯仰角条件下的初始对准方法,...
初始对准性能是影响智能弹药姿态控制与弹道修正效果的重要因素之一。针对弹载MEMS捷联惯性导航系统,研究了一种基于常规捷联惯导系统结构的3轴加速度计斜装余度配置系统结构改进方案,以及该结构的系统在大俯仰角条件下的初始对准方法,并在高精度转台上进行了对准方法的实际性能验证。实验结果表明了MEMS惯导系统的改进结构与初始对准方法,在载体大俯仰角条件下提高初始对准精度与加速度计偏置稳定性的有效性。本文的研究可为弹载环境下的MEMS惯性导航系统提供理论研究与工程应用参考。
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关键词
捷联惯导
初始对准
余度配置
加权最小二乘
最优滤波
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职称材料
基于足部微惯性/地磁测量组件的个人导航方法
被引量:
22
2
作者
钱伟行
朱欣华
苏岩
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第5期567-572,共6页
为降低个人导航定位对卫星导航系统(GNSS)的依赖性,研究了一种基于足部安装微惯性/地磁测量组件的个人导航定位方法。该方法通过微惯性测量组件信息进行捷联惯导解算获得人体足部的姿态、速度与位置信息,利用磁传感器确定运动的航向信息...
为降低个人导航定位对卫星导航系统(GNSS)的依赖性,研究了一种基于足部安装微惯性/地磁测量组件的个人导航定位方法。该方法通过微惯性测量组件信息进行捷联惯导解算获得人体足部的姿态、速度与位置信息,利用磁传感器确定运动的航向信息,并采用基于步态相位检测的零速修正方法,实时修正MEMS惯性导航系统的导航信息误差以及惯性传感器的随机误差,从而减缓惯性导航系统的定位误差随时间的积累。导航定位实验结果表明,直线与矩形行进路线的导航定位误差在行进约9 min时分别保持在2 m与6 m左右,分别占行进距离的1.1%与2.5%。该实验结果证明所提出的方法可有效提高个人导航系统的定位精度,在GNSS信号衰减或失效的环境中可实现较长时间的个人导航定位。
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关键词
个人导航
微惯性导航系统
磁航向
步态相位检测
零速修正
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职称材料
一种摆式谐振加速度计的微杠杆结构设计与分析
被引量:
1
3
作者
周严
张宇轩
+3 位作者
姚志超
吴天豪
苏岩
张晶
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期290-299,共10页
为提升摆式谐振式加速度计性能,设计了一种将质量块与微杠杆结构一体化的摆式微杠杆结构,实现惯性力的敏感与放大,提升结构的鲁棒性。首先建立了微杠杆结构力学模型,并进行了关键参数计算。其次,根据微杠杆结构放大倍数影响机理,分析了...
为提升摆式谐振式加速度计性能,设计了一种将质量块与微杠杆结构一体化的摆式微杠杆结构,实现惯性力的敏感与放大,提升结构的鲁棒性。首先建立了微杠杆结构力学模型,并进行了关键参数计算。其次,根据微杠杆结构放大倍数影响机理,分析了质量块、支撑梁及微杠杆结构尺寸参数对放大倍数的影响;理论分析与有限元仿真结果均表明,支点梁与输出梁的宽度应作为该类微杠杆的关键优化参数。最后,根据上述结论对现有结构尺寸进行优化,优化后的微杠杆放大倍数为15.68,系统放大倍数为12.88,标度因数为70.52 Hz/g,较优化前分别提升了36.94%、36.87%和36.88%,验证了优化方法的有效性。
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关键词
谐振式加速度计
摆式结构
微杠杆
放大倍数
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职称材料
硅微谐振式加速度计结构设计与仿真
被引量:
10
4
作者
裘安萍
庄瑞芬
施芹
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2009年第1期93-97,共5页
硅微谐振式加速度计以易于检测的准数字信号作为输出,是微传感器的一个研究热点。提出一种基于一级微杠杆放大机构和DETF谐振器的硅微谐振式加速度计的结构设计,在分析工作机理以及误差来源的基础上阐述硅微谐振式加速度计的设计要点;...
硅微谐振式加速度计以易于检测的准数字信号作为输出,是微传感器的一个研究热点。提出一种基于一级微杠杆放大机构和DETF谐振器的硅微谐振式加速度计的结构设计,在分析工作机理以及误差来源的基础上阐述硅微谐振式加速度计的设计要点;结合现有加工工艺水平完成整体结构设计;运用MATLAB分析结构参数对性能的影响并对参数进行优化设计;运用ANSYS对加速度计整体结构进行仿真验证。所设计加速度计的谐振频率约29kHz,标度因数为95Hz/g,量程为±50g,其差分输出频率的线性度为0.099%。经研究表明,在加速度计的结构设计中,量程范围要与谐振器原理性误差协调考虑;谐振器振幅不宜过大;在现有加工工艺条件下,谐振器振梁的宽度产生的加工误差最大,对谐振器的性能影响最大。
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关键词
加速度计
DETF
非线性
有限元分析
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职称材料
硅微谐振式加速度计温度效应标定与补偿
被引量:
3
5
作者
於陈程
张俊辉
+2 位作者
李永亮
曾婷
苏岩
《微纳电子技术》
北大核心
2020年第6期476-482,497,共8页
为了提高硅微谐振式加速度计(SRA)零偏温度稳定度和标度因子的温度系数,提出了一种温度标定补偿方法。首先,根据应力与谐振频率关系建立了考虑温度效应的硅微谐振式加速度计的数学模型。然后,通过安装误差、温度效应的两级标定得到模型...
为了提高硅微谐振式加速度计(SRA)零偏温度稳定度和标度因子的温度系数,提出了一种温度标定补偿方法。首先,根据应力与谐振频率关系建立了考虑温度效应的硅微谐振式加速度计的数学模型。然后,通过安装误差、温度效应的两级标定得到模型参数的极小范数最小二乘解,并且在标定中应用了热隔离层来提高标定精度。最后,应用所获得的标定参数建立了加速度计补偿系统,实时计算补偿后的加速度。实验结果表明,补偿后加速度计在5~35℃内的零偏温度稳定度从3.3×10^-2下降到1.3×10^-5,标度因子的温度系数从0.3 Hz/g/℃下降到6.7×10^-3 Hz/g/℃,同时还表明该标定补偿方法可以降低由温度滞回效应带来的动态误差。
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关键词
硅微谐振式加速度计(SRA)
温度补偿
标度因子
滞回效应
参数标定
广义逆矩阵
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职称材料
题名
基于加速度计余度配置的MEMS捷联惯导初始对准方法
1
作者
钱伟行
朱欣华
苏岩
机构
南京理工大学mems惯性技术研究中心
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2011年第6期659-663,共5页
基金
南京理工大学自主科研专项计划基金资助项目(ZDJH02)
文摘
初始对准性能是影响智能弹药姿态控制与弹道修正效果的重要因素之一。针对弹载MEMS捷联惯性导航系统,研究了一种基于常规捷联惯导系统结构的3轴加速度计斜装余度配置系统结构改进方案,以及该结构的系统在大俯仰角条件下的初始对准方法,并在高精度转台上进行了对准方法的实际性能验证。实验结果表明了MEMS惯导系统的改进结构与初始对准方法,在载体大俯仰角条件下提高初始对准精度与加速度计偏置稳定性的有效性。本文的研究可为弹载环境下的MEMS惯性导航系统提供理论研究与工程应用参考。
关键词
捷联惯导
初始对准
余度配置
加权最小二乘
最优滤波
Keywords
strapdown inertial navigation system
initial alignment
redundant configuration
weighting least squares
optimal filtering
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
基于足部微惯性/地磁测量组件的个人导航方法
被引量:
22
2
作者
钱伟行
朱欣华
苏岩
机构
南京
师范
大学
南京理工大学
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第5期567-572,共6页
基金
国家自然科学基金项目(60904091)
南京理工大学自主科研专项计划基金资助项目(ZDJH02)
文摘
为降低个人导航定位对卫星导航系统(GNSS)的依赖性,研究了一种基于足部安装微惯性/地磁测量组件的个人导航定位方法。该方法通过微惯性测量组件信息进行捷联惯导解算获得人体足部的姿态、速度与位置信息,利用磁传感器确定运动的航向信息,并采用基于步态相位检测的零速修正方法,实时修正MEMS惯性导航系统的导航信息误差以及惯性传感器的随机误差,从而减缓惯性导航系统的定位误差随时间的积累。导航定位实验结果表明,直线与矩形行进路线的导航定位误差在行进约9 min时分别保持在2 m与6 m左右,分别占行进距离的1.1%与2.5%。该实验结果证明所提出的方法可有效提高个人导航系统的定位精度,在GNSS信号衰减或失效的环境中可实现较长时间的个人导航定位。
关键词
个人导航
微惯性导航系统
磁航向
步态相位检测
零速修正
Keywords
personal navigation
MEMS inertial navigation system
magnetic azimuth
gait phase detection
zero-velocity update
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
一种摆式谐振加速度计的微杠杆结构设计与分析
被引量:
1
3
作者
周严
张宇轩
姚志超
吴天豪
苏岩
张晶
机构
南京理工大学mems惯性技术研究中心
中国兵器工业导航与控制
技术
研究
所
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期290-299,共10页
基金
国家重点研发计划(2021YFB3201600)
国家自然科学基金(62101263)。
文摘
为提升摆式谐振式加速度计性能,设计了一种将质量块与微杠杆结构一体化的摆式微杠杆结构,实现惯性力的敏感与放大,提升结构的鲁棒性。首先建立了微杠杆结构力学模型,并进行了关键参数计算。其次,根据微杠杆结构放大倍数影响机理,分析了质量块、支撑梁及微杠杆结构尺寸参数对放大倍数的影响;理论分析与有限元仿真结果均表明,支点梁与输出梁的宽度应作为该类微杠杆的关键优化参数。最后,根据上述结论对现有结构尺寸进行优化,优化后的微杠杆放大倍数为15.68,系统放大倍数为12.88,标度因数为70.52 Hz/g,较优化前分别提升了36.94%、36.87%和36.88%,验证了优化方法的有效性。
关键词
谐振式加速度计
摆式结构
微杠杆
放大倍数
Keywords
resonant accelerometer
pendulum structure
microlever
magnification
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
硅微谐振式加速度计结构设计与仿真
被引量:
10
4
作者
裘安萍
庄瑞芬
施芹
机构
南京理工大学mems惯性技术研究中心
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2009年第1期93-97,共5页
基金
国防科技预研基金项目(51309050702)
文摘
硅微谐振式加速度计以易于检测的准数字信号作为输出,是微传感器的一个研究热点。提出一种基于一级微杠杆放大机构和DETF谐振器的硅微谐振式加速度计的结构设计,在分析工作机理以及误差来源的基础上阐述硅微谐振式加速度计的设计要点;结合现有加工工艺水平完成整体结构设计;运用MATLAB分析结构参数对性能的影响并对参数进行优化设计;运用ANSYS对加速度计整体结构进行仿真验证。所设计加速度计的谐振频率约29kHz,标度因数为95Hz/g,量程为±50g,其差分输出频率的线性度为0.099%。经研究表明,在加速度计的结构设计中,量程范围要与谐振器原理性误差协调考虑;谐振器振幅不宜过大;在现有加工工艺条件下,谐振器振梁的宽度产生的加工误差最大,对谐振器的性能影响最大。
关键词
加速度计
DETF
非线性
有限元分析
Keywords
accelerometer
double-ended tuning fork
non-linearity
finite element analysis
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
硅微谐振式加速度计温度效应标定与补偿
被引量:
3
5
作者
於陈程
张俊辉
李永亮
曾婷
苏岩
机构
北京卫星制造厂有限公司
南京理工大学mems惯性技术研究中心
出处
《微纳电子技术》
北大核心
2020年第6期476-482,497,共8页
基金
中国航天科技集团公司钱学森青年创新基金资助项目。
文摘
为了提高硅微谐振式加速度计(SRA)零偏温度稳定度和标度因子的温度系数,提出了一种温度标定补偿方法。首先,根据应力与谐振频率关系建立了考虑温度效应的硅微谐振式加速度计的数学模型。然后,通过安装误差、温度效应的两级标定得到模型参数的极小范数最小二乘解,并且在标定中应用了热隔离层来提高标定精度。最后,应用所获得的标定参数建立了加速度计补偿系统,实时计算补偿后的加速度。实验结果表明,补偿后加速度计在5~35℃内的零偏温度稳定度从3.3×10^-2下降到1.3×10^-5,标度因子的温度系数从0.3 Hz/g/℃下降到6.7×10^-3 Hz/g/℃,同时还表明该标定补偿方法可以降低由温度滞回效应带来的动态误差。
关键词
硅微谐振式加速度计(SRA)
温度补偿
标度因子
滞回效应
参数标定
广义逆矩阵
Keywords
silicon resonant accelerometer(SRA)
temperature compensation
scale factor
hysteresis effect
parameter calibration
generalized inverse matrix
分类号
TH824.4 [机械工程—精密仪器及机械]
TH703 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于加速度计余度配置的MEMS捷联惯导初始对准方法
钱伟行
朱欣华
苏岩
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2011
0
在线阅读
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职称材料
2
基于足部微惯性/地磁测量组件的个人导航方法
钱伟行
朱欣华
苏岩
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2012
22
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
一种摆式谐振加速度计的微杠杆结构设计与分析
周严
张宇轩
姚志超
吴天豪
苏岩
张晶
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
硅微谐振式加速度计结构设计与仿真
裘安萍
庄瑞芬
施芹
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2009
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
硅微谐振式加速度计温度效应标定与补偿
於陈程
张俊辉
李永亮
曾婷
苏岩
《微纳电子技术》
北大核心
2020
3
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
已选文献
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