公开(公告)号：CN102692225A

公开(公告)日：2012-09-26

申请号：CN201110072606.2

申请日：2011-03-24

申请人： 北京理工大学

发明人： 杜小菁 ,  李蒙 ,  李怀建 ,  涂海峰 ,  郭康

IPC分类号： G01C21/18

摘要： 本发明涉及一种用于低成本小型无人机的姿态航向参考系统，包括角速率陀螺、加速度计、GPS、角速率陀螺运算模块、校正模块和卡尔曼滤波器，其中角速率陀螺测量飞机的滚转角速率、俯仰角速率和偏航角速率；加速度计测量重力在机体坐标轴系下的分量；GPS测量飞机的航迹方位角；角速率陀螺运算模块得到带偏移的滚转角f1、俯仰角q1和偏航角y1；校正模块得到估计的滚转角f2、俯仰角q2，并将GPS测量得到的航迹方位角作为估计的偏航角y2；卡尔曼滤波器将角速率陀螺运算模块和校正模块产生的数据进行融合，得到最终的姿态角[f q y]T。本发明降低了小型无人机系统的成本；减小了航向参考系统的复杂程度；提高了航姿估计的精度。

公开(公告)号：CN102692225B

公开(公告)日：2015-03-11

申请号：CN201110072606.2

申请日：2011-03-24

申请人： 北京理工大学

发明人： 杜小菁 ,  李蒙 ,  李怀建 ,  涂海峰 ,  郭康

IPC分类号： G01C21/18

摘要： 本发明涉及一种用于低成本小型无人机的姿态航向参考系统，包括角速率陀螺、加速度计、GPS、角速率陀螺运算模块、校正模块和卡尔曼滤波器，其中角速率陀螺测量飞机的滚转角速率、俯仰角速率和偏航角速率；加速度计测量重力在机体坐标轴系下的分量；GPS测量飞机的航迹方位角；角速率陀螺运算模块得到带偏移的滚转角φ1、俯仰角θ1和偏航角ψ1；校正模块得到估计的滚转角φ2、俯仰角θ2，并将GPS测量得到的航迹方位角作为估计的偏航角ψ2；卡尔曼滤波器将角速率陀螺运算模块和校正模块产生的数据进行融合，得到最终的姿态角[φ θ ψ]T。本发明降低了小型无人机系统的成本；减小了航向参考系统的复杂程度；提高了航姿估计的精度。

公开(公告)号：CN103808331B

公开(公告)日：2016-10-26

申请号：CN201410077433.7

申请日：2014-03-05

申请人： 北京理工大学

发明人： 杜小菁 ,  兰晓阳 ,  倪书豪 ,  翟俊仪 ,  涂海峰 ,  李怀建

IPC分类号： G01C25/00

摘要： 本发明涉及一种MEMS三轴陀螺仪的误差标定方法，属于试验技术领域。本发明方法通过建立MEMS三轴陀螺仪的误差校正模型，采用双轴速率转台对MEMS陀螺仪标定，采集得到MEMS陀螺仪在某一恒定速率场中不同姿态下的三轴传感器输出，通过最小二乘椭球拟合算法，得到了MEMS陀螺仪的常值误差、标度因子误差以及非正交误差9个参数。本方法操作简单、对标定设备要求低且标定时间短，适用于低成本MEMS陀螺仪的快速标定需求。

公开(公告)号：CN103808331A

公开(公告)日：2014-05-21

申请号：CN201410077433.7

申请日：2014-03-05

申请人： 北京理工大学

发明人： 杜小菁 ,  兰晓阳 ,  倪书豪 ,  翟俊仪 ,  涂海峰 ,  李怀建

IPC分类号： G01C25/00

CPC分类号： G01C25/00 ,  G01C25/005

摘要： 本发明涉及一种MEMS三轴陀螺仪的误差标定方法，属于试验技术领域。本发明方法通过建立MEMS三轴陀螺仪的误差校正模型，采用双轴速率转台对MEMS陀螺仪标定，采集得到MEMS陀螺仪在某一恒定速率场中不同姿态下的三轴传感器输出，通过最小二乘椭球拟合算法，得到了MEMS陀螺仪的常值误差、标度因子误差以及非正交误差9个参数。本方法操作简单、对标定设备要求低且标定时间短，适用于低成本MEMS陀螺仪的快速标定需求。