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一种基于磁力计n阶距检测的mems系统误差估计方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于磁力计N阶距检测的MEMS系统误差估计方法，首先利用磁力计输出的磁场强度，利用N阶矩检测法判断系统是否受到外界磁场干扰，若所测试的N阶距差值若小于等于阈值，则触发MEMS系统误差估计卡尔曼滤波器工作，结合磁力计输出估计出MEMS系统的位置、速度、姿态误差，以及MEMS陀螺的刻度系数误差、陀螺漂移；若大于阈值，则MEMS系统误差估计卡尔曼滤波器关闭。本发明方法可以在无卫星信号条件下，实现MEMS系统误差的估计，维持MEMS系统的自主性及精度可靠性。
【专利说明】—种基于磁力计N阶距检测的MEMS系统误差估计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及导航领域中MEMS(Micro-electromechanical Systems)系统误差估计方法，特别是涉及一种基于磁力计N阶距检测的MEMS系统误差估计方法。
【背景技术】
[0002] 现有的MEMS导航系统具有价格低、体积小、质量轻等优点，在低精度导航领域得到了广泛的应用。但由于其较大的陀螺漂移，通常需与卫星导航系统组合使用。但卫星信号信号为无线电波，在传播过程中易被建筑物、树木、峡谷等遮挡，特别是在室内受钢筋混凝土的阻隔而导致无法有效接收卫星信号，造成卫星信号失效，进而使得基于MEMS的组合导航系统的可靠性大大降低，定位精度急剧下降。为了实现系统在有无卫星辅助条件下的无缝切换，通常的解决方法是增加额外传感器，以提高系统的可信度。MEMS定位精度较差，其主要原因是由于陀螺漂移造成的。因此，如何估计出MEMS系统误差参数，提高MEMS系统的测姿及定位精度成为了关键问题。
[0003]现有的MEMS系统误差通常通过与卫星导航系统进行组合滤波的方式进行估计。但该方法在无卫星信号或卫星信号失效时，无法对MEMS系统误差进行有效估计。磁力计通过匹配当地磁场与地球磁场工作，并不依靠卫星信号等无线电信号工作。磁力计一般被用于对MEMS的航向误差进行补偿，并没有充分利用磁力计的输出信息对MEMS系统的其他误差进行估计。

【发明内容】

[0004]本发明的目的在于针对现有技术中存在的缺陷，提供一种基于磁力计N阶距检测的MEMS系统误差估计方法，
[0005]本发明的目的是这样实现的:
[0006]包括以下步骤:
[0007]步骤一、MEMS系统、磁力计开始工作，在计算机中实时存储MEMS系统输出的速度信息，磁力计测得的磁感应强度信息；
[0008]步骤二、利用N阶矩检测法判断是否存在外界磁干扰，所测试的N阶距差值若小于等于阈值，则触发MEMS系统误差估计卡尔曼滤波器工作，估计出MEMS系统的位置、速度、姿态误差，以及MEMS陀螺的刻度系数误差、陀螺漂移；若大于阈值，则MEMS系统误差估计卡尔曼滤波器关闭；
[0009]所涉及的N阶矩检测法判断条件为:
[0010]
【权利要求】
1.一种基于磁力计N阶距检测的MEMS系统误差估计方法，其特征在于，包含如下步骤: 步骤一、MEMS系统、磁力计开始工作，在计算机中实时存储MEMS系统输出的速度信息，磁力计测得的磁感应强度信息； 步骤二、利用N阶矩检测法判断是否存在外界磁干扰，所测试的N阶距差值若小于等于阈值，则触发MEMS系统误差估计卡尔曼滤波器工作，结合磁力计输出估计出MEMS系统的位置、速度、姿态误差，以及MEMS陀螺的刻度系数误差、陀螺漂移；若大于阈值，则MEMS系统误差估计卡尔曼滤波器关闭； 所涉及的N阶矩检测法判断条件为:
【文档编号】G01C25/00GK103900613SQ201410125859
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】周广涛, 李佳璇, 林萌萌, 于春阳, 孙艳涛, 姜鑫, 白红美, 赵博, 郝勤顺, 杨若雨 申请人:哈尔滨工程大学