[发明专利]基于微机电系统的惯性测量组合中陀螺仪动态自检方法

权利要求书

1.基于微机电系统的惯性测量组合中陀螺仪动态自检方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、微机电系统MEMS惯性测量组合上电后采集3轴陀螺仪和3轴加速度计的信号，分别得到角速率信号和加速度信号；

S2、对角速率信号进行滑动积分，计算单位时间内角度变化量；并对加速度信号进行滤波，求取单位时间内加速度信号的平均值；

S3、对加速度信息进行有效性判断，若加速度信息为有效，则进行步骤S4，否则返回步骤S1；

S4、判断是否得到两组相邻加速度数据，若得到则根据此两组相邻加速度数据数据分别计算得到第t时刻的载体姿态角和第t+1时刻的载体姿态角；否则返回步骤S3；

S5、将第t时刻的姿态角作为初始姿态角，初始化四元数；根据t+1时刻角速率积分值进行姿态解算，得到陀螺仪解算出的t+1时刻的解算载体姿态角；

S6、判断第t+1时刻的陀螺仪解算载体姿态角与加速度计得到载体姿态角差的绝对值是否小于预设阈值，若小于则判定陀螺仪正常，反之则判定陀螺仪故障。

2.根据权利要求1所述的基于微机电系统的惯性测量组合中陀螺仪动态自检方法，其特征在于，不同类型的平台采用不同的预设阈值，机载平台的预设阈值设为3°、船载平台预设阈值设为1°、车载平台设预设阈值为2°。

3.根据权利要求1所述的基于微机电系统的惯性测量组合中陀螺仪动态自检方法，其特征在于，单位时间内角度变化量Δθ_t表示为：

其中，Δθ_t表示在t-1～t时间内角度变化量，ω_out表示陀螺的输出。

4.根据权利要求1所述的基于微机电系统的惯性测量组合中陀螺仪动态自检方法，其特征在于，单位时间内加速度信号的平均值表示为：

其中，ΔA_t表示单位时间内加速度信号的平均值，a_i表示第i时刻的加速度值。

5.根据权利要求1所述的基于微机电系统的惯性测量组合中陀螺仪动态自检方法，其特征在于，所述对加速度信息进行有效性判断包括根据若|a_t-1|大于则认为加速度信息为无效，否则为有效；其中为加速度阈值，a_t为三轴加速度平方和。

6.根据权利要求5所述的基于微机电系统的惯性测量组合中陀螺仪动态自检方法，其特征在于，不同类型的平台采用不同的加速度阈值，机载平台的加速度阈值设为0.05g、船载平台的加速度阈值设为0.02g、车载平台的加速度阈值设为0.03g。

7.根据权利要求5所述的基于微机电系统的惯性测量组合中陀螺仪动态自检方法，其特征在于，三轴加速度平方和a_t表示为：

a_t＝ΔAx_t²+ΔAy_t²+ΔAz_t²；

其中，ΔAx_t表示第t时刻x轴上的加速度，ΔAy_t表示第t时刻y轴上的加速度，ΔAz_t表示第t时刻z轴上的加速度。

8.根据权利要求1所述的基于微机电系统的惯性测量组合中陀螺仪动态自检方法，其特征在于，所述姿态角包括横滚角和俯视角。