MEMS-IMU/GPS组合导航系统设计与实现

"祝燕华等人在《中国惯性技术学报》第17卷第5期上发表的文章，探讨了MEMS_IMU_GPS组合导航系统的实现。他们提出了一个基于微型电子机械系统（MEMS）技术的低成本、微型、高性能导航系统解决方案，并详细研究了构建这种系统的关键技术。" 在MEMS-IMU/GPS组合导航系统中，关键问题之一是MEMS陀螺仪的零偏误差。由于MEMS陀螺仪的零偏受温度变化的影响，研究团队采用了递推最小二乘自适应标定算法（ARLS），该算法能够对误差进行标定和补偿，从而提高MEMS陀螺仪在实际应用中的精度。通过这种方法，可以更准确地测量和校正陀螺仪的偏移，进而提升整个导航系统的性能。 此外，他们设计了一个采用卡尔曼滤波器的系统，该滤波器结合了MEMS惯性测量单元（IMU）和GPS数据，利用加速度计作为倾角传感器来估计载体的水平姿态。卡尔曼滤波器的优势在于它能有效地融合不同传感器的数据，提高姿态信息的冗余度和可靠性。这不仅增加了系统的稳定性和抗干扰能力，也提升了导航数据的精确度。 信息融合策略是该系统设计的另一个核心部分。研究者设计了一套有效的融合策略，以优化MEMS-IMU和GPS数据的融合效果，确保在各种环境条件下都能提供高精度的定位和导航信息。 最终，他们基于数字信号处理器（DSP）平台实现了MEMS-IMU/GPS组合导航系统。通过实际的机载飞行试验，验证了该系统的算法正确性和可靠性，试验结果表明导航精度较高，具有广泛的应用潜力。 关键词涉及的内容包括：MEMS-IMU（微型电子机械系统惯性测量单元）、GPS（全球定位系统）、最小二乘自适应标定算法、卡尔曼滤波以及信息融合。这些关键词涵盖了系统设计和实现过程中的关键技术点。 总结来说，这篇文章详细介绍了如何利用MEMS技术开发一种集成的IMU/GPS导航系统，通过先进的误差校正算法和信息融合策略，提高了系统的导航精度和稳定性，为军事和民用领域提供了经济高效、微型化的导航解决方案。