[实用新型]基于多MEMS惯性传感器的偏航角测量系统、检验系统

说明书

本实用新型提供了一种基于多MEMS惯性传感器的偏航角测量系统、检验系统，包括PCB板，还包括烧录有偏航角融合算法的MCU、用于获取惯性数据的多个惯性传感器、用于供电的电池和用于建立无线数据链接的无线通信模块，所述惯性传感器分布在所述PCB板的上表面的东西南北中，所述MCU分别与惯性传感器、电池和无线通信模块连接，所述惯性传感器发送惯性数据给MCU，所述MCU根据接收到的惯性数据计算偏航角。本实用新型不依赖磁力计即可计算偏航角，应用场景无限制。

技术领域

本实用新型涉及偏航角测量技术，特别是涉及一种基于多MEMS惯性传感器的偏航角测量系统、检验系统。

背景技术

姿态角包含俯仰角、横滚角、偏航角，在民用领域，一般使用价格低廉但噪声较大的低端MEMS(微机电系统)惯性传感器(惯性传感器包括加速度计、陀螺仪)来解算姿态角，俯仰角、横滚角可以通过融合一个三轴MEMS加速度计和一个三轴MEMS陀螺仪解算得出。而对于偏航角的解算，现有技术方案为：使用一个三轴MEMS陀螺仪和一个三轴MEMS磁力计来解算偏航角，先使用陀螺仪测得的Z轴角速度(载体空间坐标系由XYZ轴组成)进行积分，即可测得载体相对初始位置转过的角度大小，而由于陀螺仪测得的数据存在较大噪声，其长时间的积分结果会逐渐偏离正确的角度值，而如果外部磁场只有稳定的地磁场，则磁力计的测量值一般是准确的，因此用磁力计测得的相对初始位置的偏移角度持续的去校正陀螺仪测得的角度即可得到稳定准确的偏航角。而使用磁力计就意味着姿态测量系统会受到外部的影响(惯性传感器是不受载体外部任何信号的影响的，它只受到载体自身的运动的影响，外部信号包括GPS信号、磁场、5G信号等等)，在许多场景如地下电力管廊、高压电线、磁性物体附近是无法使用的，这些地方存在的较大的磁场干扰，会使得磁力计测得的数据是错误的，进而偏航角的测量也是错误的，导致应用场景受到限制。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基于多MEMS惯性传感器的偏航角测量系统，不依赖磁力计即可计算偏航角，应用场景无限制。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的具体技术方案如下：

一种基于多MEMS惯性传感器的偏航角测量系统，包括PCB板，还包括烧录有偏航角融合算法的MCU、用于获取惯性数据的多个惯性传感器、用于供电的电池和用于建立无线数据链接的无线通信模块，所述惯性传感器分布在所述PCB板的上表面的东西南北中，所述MCU分别与惯性传感器、电池和无线通信模块连接，所述惯性传感器发送惯性数据给MCU，所述MCU根据接收到的惯性数据计算偏航角。

优选的，所述MCU采用STM32芯片，位于所述PCB板的下表面。

优选的，所述惯性传感器采用MPU6050。

优选的，所述无线通信模块为WiFi通信模块。

本实用新型的有益效果在于：不依赖磁力计即可计算偏航角，应用场景无限制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的基于多MEMS惯性传感器的偏航角测量系统的原理框图；

图2是本实用新型实施例提供的基于多MEMS惯性传感器的偏航角测量系统的电路原理图；

图3是本实用新型实施例提供的基于多MEMS惯性传感器的偏航角测量系统的gerber 示意图；

图4是本实用新型实施例提供的偏航角测量检验系统的原理框图；

图5是本实用新型实施例提供的偏航角测量检验系统的结构示意图。