基于零极点配置的宽频带角速度传感器信号融合方法

作者：李醒飞; 王信用; 拓卫晓^*; 邢伟达; 刘欣雨

来源：中国惯性技术学报, 2023, 31(05): 472-489.

DOI：10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2023.05.007

• 角速度传感器
• 信号融合
• 微角振动
• 零极点配置

为满足在轨微角振动力学特性分析和主动补偿的测量需求，解决单一角速度传感器难以兼顾sub-μrad级低噪声与k Hz宽频带的问题，提出一种基于零极点配置的宽频带角速度传感器信号融合方法。通过调配不同测量带宽角速度传感器传递函数的极点来调整传感器传递特性，使传感器在非工作带宽的信号和噪声衰减后再进行融合，实现了带宽2 Hz-1000 Hz的MHD角速度传感器与带宽DC-22 Hz的MEMS陀螺仪的数据融合，并将所提方法与两种基于频域的数据融合算法进行对比。实验结果表明：当对MEMS陀螺仪进行零极点配置融合时，融合信号在0.1 Hz-700 Hz频段内最大幅值波动1.64 dB，等效噪声角速率0.2126°/sRMS。所提方法能够为宽频带角速度测量提供技术保障，并能为具体场景下融合算法的应用和选择提供指导。

• 单位
  精密测试技术及仪器国家重点实验室; 天津大学