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基于MEMS和MR传感器的嵌入式系统姿态测量

发布时间:2023-12-07 04:42:01人气:
本文摘要:1.讲解: 传统的姿态测量系统使用捷联式惯导系统(SINS),比起平台式惯导系统而言,其具备体积比较更加小,成本比较更加较低,更容易加装和确保并且可靠性更高的有点,因此,捷联惯导系统在飞行器导航系统和姿态测量中获得了普遍的研究和应用于。 然而,传统的姿态测量系统还包括捷联式惯导广泛具备体积大,重量大,复杂程度高等特点,使得传统的姿态测量系统无法应用于日常应用于。

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1.讲解:  传统的姿态测量系统使用捷联式惯导系统(SINS),比起平台式惯导系统而言,其具备体积比较更加小,成本比较更加较低,更容易加装和确保并且可靠性更高的有点,因此,捷联惯导系统在飞行器导航系统和姿态测量中获得了普遍的研究和应用于。  然而,传统的姿态测量系统还包括捷联式惯导广泛具备体积大,重量大,复杂程度高等特点,使得传统的姿态测量系统无法应用于日常应用于。同时,传统的捷联惯导系统一般必须一个寻北系统的辅助来取得载体的方位角,但是传统的遍寻北系统多为基于陀螺的系统,其体积和复杂度也是日常应用于所无法拒绝接受的。可见,对于对体积具备严苛容许的嵌入式系统而言,必须研制一种小型的姿态测量系统来符合其姿态测量的拒绝。

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MEMS技术和MR技术的较慢发展,为研制这种低成本,小体积,高集成度的姿态测量系统获取了有可能,从而可以使得对体积和成本脆弱的系统具备姿态测量的能力。  本文阐述了由MEMS加速度计和MR传感器构成的姿态测量系统。

在本系统中,三轴MEMS加速度计用来取得载体基于重力向量的俯仰角和横滚角,而三轴MR传感器的输入经过以俯仰角和横滚角为参数的矩阵转换后可以得出载体相对于地磁北极的方位角。  2.硬件叙述:  本论文阐述的姿态测量系统主要由三轴MEMS加速度计,三轴MR传感器,ARM内核微控制器和用作表明结果的LCD显示器构成。  2.1三轴MR传感器  本系统搭配了Honeywell的HMC2003三轴磁阻传感器。

HMC2003是一个高灵敏度三轴MR传感器,它是由单轴MR传感器HMC1001和双轴MR传感器HMC1002组合而成。其精度可以超过400ugauss,量程为2gauss,灵敏度为1V/gauss.磁阻传感器在经历了强磁场之后不会被磁化而引发磁滞,从而引发输入信号的杂讯,Honeywell的set/reset功能可以避免这种磁滞而使传感器完全恢复到长时间的工作状态。  2.2三轴MEMS加速度计  本系统中的加速度计搭配了Freescale的MMA7260Q单片三轴加速度计。MMA7260Q是一个低成本的电容式微机械加速度计,其内部具备信号调整、单极低通滤波器、温度补偿等功能,其量程可以通过编程自由选择1.5g/2g/4g/6g之一。


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