用卡尔曼线性双滤波器测定微机械角速度传感器的比例尺和偏差

А. П. Евдокимова, А. Л. Масленников
{"title":"用卡尔曼线性双滤波器测定微机械角速度传感器的比例尺和偏差","authors":"А. П. Евдокимова, А. Л. Масленников","doi":"10.26583/vestnik.2023.20","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Калибровка инерциальных датчиков и целых блоков инерциальных измерения (БИИ), как правило, проводится с использованием специальных поворотных или вращающихся стендов. Однако для микромеханических модулей использование подобного высокоточного оборудования не является целесообразным ввиду достаточно сильных уровней шумов и изменяющихся параметров моделей погрешностей. Существующие исключительно алгоритмические решения по калибровке микромеханических БИИ либо определяют слишком упрощенную модель ошибок БИИ, либо требуют достаточно большого времени на решение задачи. Поэтому в работе рассматривается применение двойного фильтра Калмана к оценке параметров модели измерений трехкомпонентного микромеханического датчика угловой скорости. Рассматриваемая модель измерений включает в себя масштабные коэффициенты и смещения нулей датчика. Для решения задачи в классический двойной фильтр Калмана вносится ряд модификаций. Для подтверждения работоспособности предложенного алгоритма проводятся вычислительные эксперименты, в которых измерения БИИ моделируются по истинной модели измерений. Результаты вычислительных экспериментов показали принципиальную применимость рассматриваемого подхода и достаточно высокую точность оценки масштабных коэффициентов.","PeriodicalId":118070,"journal":{"name":"Вестник НИЯУ МИФИ","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-07-13","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАСШТАБНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ И СМЕЩЕНИЙ НУЛЕЙ МИКРОМЕХАНИЧЕСКОГО ДАТЧИКА УГЛОВОЙ СКОРОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЛИНЕЙНОГО ДВОЙНОГО ФИЛЬТРА КАЛМАНА\",\"authors\":\"А. П. Евдокимова, А. Л. Масленников\",\"doi\":\"10.26583/vestnik.2023.20\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Калибровка инерциальных датчиков и целых блоков инерциальных измерения (БИИ), как правило, проводится с использованием специальных поворотных или вращающихся стендов. Однако для микромеханических модулей использование подобного высокоточного оборудования не является целесообразным ввиду достаточно сильных уровней шумов и изменяющихся параметров моделей погрешностей. Существующие исключительно алгоритмические решения по калибровке микромеханических БИИ либо определяют слишком упрощенную модель ошибок БИИ, либо требуют достаточно большого времени на решение задачи. Поэтому в работе рассматривается применение двойного фильтра Калмана к оценке параметров модели измерений трехкомпонентного микромеханического датчика угловой скорости. Рассматриваемая модель измерений включает в себя масштабные коэффициенты и смещения нулей датчика. Для решения задачи в классический двойной фильтр Калмана вносится ряд модификаций. Для подтверждения работоспособности предложенного алгоритма проводятся вычислительные эксперименты, в которых измерения БИИ моделируются по истинной модели измерений. Результаты вычислительных экспериментов показали принципиальную применимость рассматриваемого подхода и достаточно высокую точность оценки масштабных коэффициентов.\",\"PeriodicalId\":118070,\"journal\":{\"name\":\"Вестник НИЯУ МИФИ\",\"volume\":null,\"pages\":null},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2023-07-13\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Вестник НИЯУ МИФИ\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.26583/vestnik.2023.20\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Вестник НИЯУ МИФИ","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.26583/vestnik.2023.20","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

惯性传感器校准和整个惯性测量单元(bia)通常使用特殊的旋转或旋转支架进行。然而,对于微型机械模块来说,使用这种精密设备是不可取的,因为噪音水平和误差模型的变化参数相当高。目前仅存的微机械比亚算法解决方案要么定义了过于简单的比亚错误模型,要么需要足够长的时间来解决这个问题。因此,它考虑了卡尔曼双滤波器对角度传感器三元力学测量模型的参数进行评估。正在考虑的测量模型包括广泛的系数和零传感器位移。为了解决这个问题,卡尔曼经典的双滤波器引入了许多修改。为了验证拟议算法的有效性,正在进行计算实验,在这些实验中,bia的测量是根据实际测量模型模拟的。计算实验的结果显示,所考虑的方法的根本适用性和对比值的估计相当精确。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАСШТАБНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ И СМЕЩЕНИЙ НУЛЕЙ МИКРОМЕХАНИЧЕСКОГО ДАТЧИКА УГЛОВОЙ СКОРОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЛИНЕЙНОГО ДВОЙНОГО ФИЛЬТРА КАЛМАНА
Калибровка инерциальных датчиков и целых блоков инерциальных измерения (БИИ), как правило, проводится с использованием специальных поворотных или вращающихся стендов. Однако для микромеханических модулей использование подобного высокоточного оборудования не является целесообразным ввиду достаточно сильных уровней шумов и изменяющихся параметров моделей погрешностей. Существующие исключительно алгоритмические решения по калибровке микромеханических БИИ либо определяют слишком упрощенную модель ошибок БИИ, либо требуют достаточно большого времени на решение задачи. Поэтому в работе рассматривается применение двойного фильтра Калмана к оценке параметров модели измерений трехкомпонентного микромеханического датчика угловой скорости. Рассматриваемая модель измерений включает в себя масштабные коэффициенты и смещения нулей датчика. Для решения задачи в классический двойной фильтр Калмана вносится ряд модификаций. Для подтверждения работоспособности предложенного алгоритма проводятся вычислительные эксперименты, в которых измерения БИИ моделируются по истинной модели измерений. Результаты вычислительных экспериментов показали принципиальную применимость рассматриваемого подхода и достаточно высокую точность оценки масштабных коэффициентов.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术官方微信