[发明专利]基于批量MEMS敏感器的惯性测量单元及姿态位置信息获取方法

权利要求书

1.基于批量MEMS敏感器的惯性测量单元，其特征在于，它包括m个MEMS敏感器（1）、片选译码器（2）、单片机（3）和电源模块（4），

m个MEMS敏感器（1）均通过SPI总线与单片机（3）的姿态信息输入端相连，单片机（3）的片选指令输出端与片选译码器（2）的片选指令输入端相连，片选译码器（2）的m个片选指令输出端分别与m个MEMS敏感器（1）的始能端一一相连；

电源模块（4）为片选译码器（2）、单片机（3）和m个MEMS敏感器（1）供电。

2.根据权利要求1所述基于批量MEMS敏感器的惯性测量单元，其特征在于，它还包括射频芯片（5）和天线，单片机（3）的姿态信息外部输出端与射频芯片（5）的输入端相连，射频芯片（5）的输出端连接天线，电源模块（4）为射频芯片（5）供电。

3.根据权利要求1或2所述基于批量MEMS敏感器的惯性测量单元，其特征在于，它还包括CAN控制器和收发器（6），单片机（3）的姿态信息内部输出端与CAN控制器和收发器（6）的输入端相连，电源模块（4）为CAN控制器和收发器（6）供电。

4.基于权利要求1所述基于批量MEMS敏感器的惯性测量单元的姿态位置信息获取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一：对每个MEMS敏感器（1）进行初始化对准和陀螺敏感器常值漂移的滤除；

步骤二：按照外部输入指令所指定的采样频率和陀螺编号，通过分时操作的方法，使用SPI总线对m个MEMS敏感器（1）逐个进行数据采集，并反馈给单片机（3）；

步骤三：比对各个MEMS敏感器（1）的输出数据，发现故障后，忽略MEMS敏感器（1）的输出，然后重启MEMS敏感器（1），如果仍然存在故障，则关闭MEMS敏感器（1）的电源；

步骤四：对步骤三获取的若干组数据进行滑动平均处理，再采用数据融合算法得到一组三轴姿态位置信息。

5.根据权利要求4所述基于批量MEMS敏感器的惯性测量单元的姿态位置信息获取方法，其特征在于，步骤一中对每个MEMS敏感器（1）进行初始对准和滤除陀螺常值漂移的过程为：定义一个理想的坐标系，在时间T内保持静止，通过不断的测试数据，可以得到各个MEMS敏感器（1）相对于理想坐标系的坐标转换矩阵，从而完成初始化对准，同时，利用获得的测试数据，可以计算出各个陀螺的常值漂移，T=5分钟～20分钟。

6.根据权利要求4所述基于批量MEMS敏感器的惯性测量单元的姿态位置信息获取方法，其特征在于，它还包括以下步骤：

步骤五：步骤四获取的姿态位置信息利用CAN控制器和收发器（6），通过CAN总线发送给星体内部的部件；

步骤六：步骤四获取的姿态位置信息利用射频芯片（5）和天线发送给星体外部的部件。