[發(fā)明專利]基于冗余MEMS傳感器的航姿儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711482350.6
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108225313B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設計）人: 于翔;楊擁軍;沈路;李博
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十三研究所
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18;G01C21/16;G01C21/00;G01S19/49
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 高欣

本發(fā)明公開了一種基于冗余MEMS傳感器的航姿儀，包括：整體呈長方體型的外殼；設置在所述外殼中的冗余MEMS測量裝置，包括相互冗余的多個MEMS傳感器，各個所述MEMS傳感器的坐標軸相互正交；對所述冗余MEMS測量裝置起減振作用的減振機構；設置在所述外殼中、與所述冗余MEMS測量裝置相連的信號處理模塊，用于將所述冗余MEMS測量裝置的輸出信號進行信號調理和數據融合；設置在所述外殼中、與外部電源相連并為所述冗余MEMS測量裝置和所述信號處理模塊供電的電源及接口模塊。上述航姿儀能夠較為精確的實時輸出角速度信息和加速度信息，測量精度較高。

技術領域

本發(fā)明涉及測量技術領域，特別是涉及一種基于冗余MEMS傳感器的航姿儀。

背景技術

目前,低成本導航與制導技術是發(fā)展實用化精確制導技術的首要內容。MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems，微機電系統(tǒng))傳感器為基礎的IMU(Inertialmeasurement unit，慣性測量單元)/GNSS(Global Navigation Satellite System，全球導航衛(wèi)星系統(tǒng))組合導航系統(tǒng)具有成本低、體積小、重量輕、功耗低等優(yōu)點，因此在汽車定位、精細農用機械車輛導航、林區(qū)防火的無人機、精確制導武器、衛(wèi)星探測等方面具有非常重要的應用價值。

傳統(tǒng)的微慣性測量裝置一般基于石英慣性器件或光纖慣性器件，即使是基于硅MEMS慣性器件，由于其角速度信息和加速度信息不但隨溫度變化，在較惡略的振動環(huán)境中還存在振中噪聲大、零位突變甚至出現異常，以及在強沖擊環(huán)境下，陀螺儀恢復時間長，沖擊前后零位差不符合工程應用需要等各種問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種測量精度較高的基于冗余MEMS傳感器的航姿儀。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：

一種基于冗余MEMS傳感器的航姿儀，包括：

整體呈長方體型的外殼；

設置在所述外殼中的冗余MEMS測量裝置，包括相互冗余的多個MEMS傳感器，各個所述MEMS傳感器的坐標軸相互正交；

對所述冗余MEMS測量裝置起減振作用的減振機構；

設置在所述外殼中、與所述冗余MEMS測量裝置相連的信號處理模塊，用于將所述冗余MEMS測量裝置的輸出信號進行信號調理和數據融合；

設置在所述外殼中、與外部電源相連并為所述冗余MEMS測量裝置和所述信號處理模塊供電的電源及接口模塊。

優(yōu)選的，所述冗余MEMS測量裝置包括三個MEMS單芯片三軸陀螺儀和三個MEMS單芯片三軸加速度計，所述冗余MEMS測量裝置還包括本體；

所述本體整體呈長方體型；

所述三個MEMS單芯片三軸陀螺儀和所述三個MEMS單芯片三軸加速度計設置在所述本體的內壁上，且所述三個MEMS單芯片三軸陀螺儀對應的內壁面兩兩垂直，所述三個MEMS單芯片三軸加速度計對應的內壁面兩兩垂直。

優(yōu)選的，所述三個MEMS單芯片三軸陀螺儀和所述三個MEMS單芯片三軸加速度計通過粘結的方式設置在所述本體的內壁上。

優(yōu)選的，所述減振機構包括四個呈柱形結構的減振部件；四個所述減振部件的一端與所述殼體的四個邊角對應。

優(yōu)選的，所述冗余MEMS測量裝置的重心位于所述減振機構的受力面上。

優(yōu)選的，所述減振機構還包括呈T字型的減振墊；所述減振墊設置在所述冗余MEMS測量裝置和四個所述減振部件之間。

優(yōu)選的，所述信號處理模塊包括：