[实用新型]一种低成本微惯性测量阵列

说明书

本实用新型公开了一种低成本微惯性测量阵列，包括第一微机械陀螺测量单元、第二微机械陀螺测量单元和第三微机械陀螺测量单元，以及数据同步采集模块、微处理器和电源模块，任一个微机械陀螺测量单元包括安装板、安装在安装板两侧上的微机械陀螺单元，所述微机械陀螺单元包括第一微机械陀螺、第二微机械陀螺、第三微机械陀螺和第四微机械陀螺以及第五微机械陀螺、第六微机械陀螺、第七微机械陀螺和第八微机械陀螺。本实用新型结构简单，采用多个微机械陀螺进行阵列，有效地减少MEMS微机械陀螺受温度、加速度等因素的影响，提高了微惯性测量阵列的输出精度，且单个微机械陀螺成本较低。

技术领域

本实用新型属于微惯性航姿技术领域，尤其是涉及一种低成本微惯性测量阵列。

背景技术

MEMS(微机械)陀螺以其低成本、小体积、易批量生产等优点，在无人机、机器人、图像稳定器等领域得到了广泛的应用，随着工业化与生产工艺的进步，其成本在逐年下降，而精度在逐步提升。但由于其零偏稳定性差、易受环境因素影响等原因，在高精度应用场合鲜有应用。

但是高精度MEMS陀螺的研发是一个较为复杂的系统，很难在短时间内取得巨大突破，且需要投入极大的人力及物力，目前进展比较慢，现有的高精度MEMS陀螺价格仍比较高，精度在5度/小时左右的陀螺仪价格在五万左右，应用场合仍受到很大限制。因此，现如今缺少一种结构简单、设计合理的低成本微惯性测量阵列，采用多个微机械陀螺测量单元进行阵列，提高获取载体角速率的准确度，且单个微机械陀螺成本较低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种低成本微惯性测量阵列，其结构简单、设计合理，采用多个微机械陀螺进行阵列，有效地减少MEMS微机械陀螺受温度、加速度等因素的影响，提高了微惯性测量阵列的输出精度，提高获取载体角速率的准确度，且单个微机械陀螺成本较低，实用性强。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种低成本微惯性测量阵列，其特征在于：包括设置在载体上的第一微机械陀螺测量单元、第二微机械陀螺测量单元和第三微机械陀螺测量单元，以及设置在载体上的数据采集处理模块和电源模块，所述数据采集处理模块包括数据同步采集模块和与数据同步采集模块相接的微处理器，所述第一微机械陀螺测量单元、第二微机械陀螺测量单元和第三微机械陀螺测量单元三者相互正交，且第一微机械陀螺测量单元的敏感轴、第二微机械陀螺测量单元的敏感轴和第三微机械陀螺测量单元的敏感轴分别与载体的Z轴、X轴和Y轴方向平行，所述第一微机械陀螺测量单元、第二微机械陀螺测量单元和第三微机械陀螺测量单元的结构均相同，且第一微机械陀螺测量单元、第二微机械陀螺测量单元和第三微机械陀螺测量单元均包括安装板、安装在安装板两侧上的微机械陀螺单元，所述微机械陀螺单元包括设置在安装板一侧上的第一微机械陀螺、第二微机械陀螺、第三微机械陀螺和第四微机械陀螺以及设置在安装板另一侧上的第五微机械陀螺、第六微机械陀螺、第七微机械陀螺和第八微机械陀螺；

所述第一微机械陀螺、第二微机械陀螺、第三微机械陀螺、第四微机械陀螺、第五微机械陀螺、第六微机械陀螺、第七微机械陀螺和第八微机械陀螺的敏感轴平行且方向相反，第二微机械陀螺相对于第一微机械陀螺绕第一微机械陀螺的敏感轴沿逆时针方向旋转90°，第三微机械陀螺相对第一微机械陀螺绕第一微机械陀螺的敏感轴沿逆时针方向旋转180°，第四微机械陀螺相对第一微机械陀螺绕第一微机械陀螺的敏感轴沿逆时针方向旋转270°；第五微机械陀螺相对第一微机械陀螺绕第一微机械陀螺的振动轴沿逆时针方向旋转180°，第六微机械陀螺相对于第五微机械陀螺绕第五微机械陀螺的敏感轴沿逆时针方向旋转90°，第七微机械陀螺相对第五微机械陀螺绕第五微机械陀螺的敏感轴沿逆时针方向旋转180°，第八微机械陀螺相对第五微机械陀螺绕第五微机械陀螺的敏感轴沿逆时针方向旋转270°；

所述第一微机械陀螺、第二微机械陀螺、第三微机械陀螺、第四微机械陀螺、第五微机械陀螺、第六微机械陀螺、第七微机械陀螺和第八微机械陀螺的输出端均与数据同步采集模块的输入端相接。