[发明专利]基于冗余MEMS传感器的航姿仪

说明书

本发明公开了一种基于冗余MEMS传感器的航姿仪，包括：整体呈长方体型的外壳；设置在所述外壳中的冗余MEMS测量装置，包括相互冗余的多个MEMS传感器，各个所述MEMS传感器的坐标轴相互正交；对所述冗余MEMS测量装置起减振作用的减振机构；设置在所述外壳中、与所述冗余MEMS测量装置相连的信号处理模块，用于将所述冗余MEMS测量装置的输出信号进行信号调理和数据融合；设置在所述外壳中、与外部电源相连并为所述冗余MEMS测量装置和所述信号处理模块供电的电源及接口模块。上述航姿仪能够较为精确的实时输出角速度信息和加速度信息，测量精度较高。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别是涉及一种基于冗余MEMS传感器的航姿仪。

背景技术

目前,低成本导航与制导技术是发展实用化精确制导技术的首要内容。MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems，微机电系统)传感器为基础的IMU(Inertialmeasurement unit，惯性测量单元)/GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)组合导航系统具有成本低、体积小、重量轻、功耗低等优点，因此在汽车定位、精细农用机械车辆导航、林区防火的无人机、精确制导武器、卫星探测等方面具有非常重要的应用价值。

传统的微惯性测量装置一般基于石英惯性器件或光纤惯性器件，即使是基于硅MEMS惯性器件，由于其角速度信息和加速度信息不但随温度变化，在较恶略的振动环境中还存在振中噪声大、零位突变甚至出现异常，以及在强冲击环境下，陀螺仪恢复时间长，冲击前后零位差不符合工程应用需要等各种问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种测量精度较高的基于冗余MEMS传感器的航姿仪。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种基于冗余MEMS传感器的航姿仪，包括：

整体呈长方体型的外壳；

设置在所述外壳中的冗余MEMS测量装置，包括相互冗余的多个MEMS传感器，各个所述MEMS传感器的坐标轴相互正交；

对所述冗余MEMS测量装置起减振作用的减振机构；

设置在所述外壳中、与所述冗余MEMS测量装置相连的信号处理模块，用于将所述冗余MEMS测量装置的输出信号进行信号调理和数据融合；

设置在所述外壳中、与外部电源相连并为所述冗余MEMS测量装置和所述信号处理模块供电的电源及接口模块。

优选的，所述冗余MEMS测量装置包括三个MEMS单芯片三轴陀螺仪和三个MEMS单芯片三轴加速度计，所述冗余MEMS测量装置还包括本体；

所述本体整体呈长方体型；

所述三个MEMS单芯片三轴陀螺仪和所述三个MEMS单芯片三轴加速度计设置在所述本体的内壁上，且所述三个MEMS单芯片三轴陀螺仪对应的内壁面两两垂直，所述三个MEMS单芯片三轴加速度计对应的内壁面两两垂直。

优选的，所述三个MEMS单芯片三轴陀螺仪和所述三个MEMS单芯片三轴加速度计通过粘结的方式设置在所述本体的内壁上。

优选的，所述减振机构包括四个呈柱形结构的减振部件；四个所述减振部件的一端与所述壳体的四个边角对应。

优选的，所述冗余MEMS测量装置的重心位于所述减振机构的受力面上。

优选的，所述减振机构还包括呈T字型的减振垫；所述减振垫设置在所述冗余MEMS测量装置和四个所述减振部件之间。

优选的，所述信号处理模块包括：