组网冗余MEMS惯性传感器网络优化配置与融合处理方法

作者：马龙; 刘宇哲; 代超璠; 周航; 孙凤鸣

来源：系统工程与电子技术, 2020, 42(11): 2591-2599.

• 惯性传感网络
• 最优配置
• 冗余结构
• 误差模型
• 卡尔曼滤波

针对单个惯性传感器精度与可靠性问题,提出了一种组网冗余微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)惯性传感网络优化配置与融合处理方法。首先,研究了多惯性传感器节点的空间配置形式,给出了网络观测模型。利用节点之间的最优化冗余配置策略,提升系统测量可靠性。在此基础上,进一步考虑MEMS陀螺仪和加速度计的安装误差对输出结果的影响,提出了相应的误差模型及校正算法。以随机游走为主要误差源,设计了新型的卡尔曼滤波方法,实现了冗余配置下的高精度导航信息解算。最后,采用自主构建的实验系统进行试验,证明所提出的融合方法能够有效降低陀螺仪和加速度计的随机游走误差。车载试验进一步证明了所提出的方法及系统的有效性。

• 单位
  中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心; 中国民航大学