MEMS磁力计组合导航系统算法设计与显控实现

MEMS磁力计组合导航系统算法设计与显控实现
MEMS/磁力计组合导航系统算法设计与显控实现由于MEMS器件精度较低,由其构成的惯导系统无法长时间单独工作,从而引入磁力计来对姿态进行修正。

MEMS/磁力计导航系统具有体积小、功耗低等优点,发展MEMS/磁力计导航系统也成为了一种趋势。

本文围绕着MEMS惯导系统和磁力计的基本原理及应用展开研究,并基于卡尔曼滤波技术,设计了MEMS器件和磁力计组合的组合导航系统。

并针对组合导航系统设计实现了一款集接收数据、处理数据、显示数据、存储数据为一体的软件,来帮助对整个系统的研究。

1.分析了捷联惯导系统的工作原理和MEMS器件的特性,在捷联惯导系统解算的基础上推导出MEMS惯导的解算方程以及误差方程,并对MEMS惯导进行了仿真分析,结果证明MEMS器件无法长时间单独工作。

2.针对MEMS陀螺仪精度较低的特点并且在对磁力计进行了详细的误差分析和补偿方法的介绍的基础上,设计了由三轴MEMS陀螺仪、三轴MEMS加速度计和三轴磁力计构成的组合导航系统。

由加速度计和磁力计的测量值对姿态角进行求解,建立卡尔曼滤波器对求出的姿态角进行估计。

并在海试实验中验证了该组合导航系统的实用性。

3.设计并实现了一款基于Qt平台的显控软件,基于C++语言编写。

通过串口通信技术实现对数据的实时收集,通过对Qt的界面实现可以显示接收到的数据,在软件内部可以对数据进行处理和存储。

从而帮助后续对于数据的处理和分析。

4.通过仿真和试验,验证了MEMS/磁力计组合以及整个导航系统具有较好的效果,具有良好的工程实用性。