[发明专利]批量MEMS陀螺信息融合方法

说明书

技术领域

本发明涉及批量MEMS陀螺信息融合方法，属于MEMS陀螺信息整合技术领域。

背景技术

目前，随着微机电系统(Micro Electronic Mechanical System，MEMS)的发展，MEMS陀螺技术开始不断成熟起来，MEMS陀螺可以看作一种微型角速度传感器。现有MEMS陀螺的种类很丰富，均具有体积小、重量轻、功耗低、成本低等特点。目前，为提高MEMS陀螺精度通过以下两种方式：

一方面是从硬件上，对陀螺的设计及加工工艺加以改进；二是从软件上，对陀螺进行滤波处理，滤除多余的噪声，它采用时间序列与Kalman滤波相结合的方法，对陀螺的数据进行滤波处理。该方法主要针对单一的陀螺信息进行处理，面对多传感器的信息融合，仍旧采用这种普通Kalman滤波处理信息时，存在运算量过大的问题，并且，获得的MEMS陀螺的输出结果精度不理想。

发明内容

本发明目的是为了解决采用现有针对单一的陀螺信息进行处理的方法对多传感器的信息进行融合，运算量大及输出结果精度低的问题，提供了一种批量MEMS陀螺信息融合方法。

本发明所述批量MEMS陀螺信息融合方法，它包括以下步骤：

步骤一：将批量MEMS陀螺均分成N组陀螺阵列，每组陀螺阵列包括n个MEMS陀螺，n取值为4、5、6或7，N为大于2的正整数；

步骤二：采用初级融合模块对每组陀螺阵列中所有MEMS陀螺采集获取的数据进行基于支持度的初级融合，获得每组陀螺阵列的融合数据Y(k)，其中k表示时刻值；

步骤三：对每组陀螺阵列输出的融合数据Y(k)进行时间序列建模获得时间序列模型，并通过时间序列模型获得对应的状态空间方程；

步骤四：采用多级序贯式滤波模块对N组陀螺阵列的融合数据Y(k)和N个状态空间方程顺次进行多级序贯式滤波，其中每个陀螺阵列的融合数据Y(k)和状态空间方程作为多级序贯式滤波模块中对应的子滤波器的输入，获得第N级融合状态估计值

步骤五：将第N级融合状态估计值输入角速度提取模块，经提取获得批量MEMS陀螺k时刻融合后的角速度ω(k)。

所述步骤二中获得每组陀螺阵列的融合数据Y(k)的具体方法为：

根据鲁棒理论中的尺度估计，定义相互支持度函数s_ij(k)和每组陀螺阵列中第i个MEMS陀螺的自身支持度函数s_i(k)为：