MEMS陀螺仪航向角实时测量系统.pdf

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1、第24卷第6期传感技术学报Vo1．24No．6CHINESEJOtRNALOFSENSORSANDACTUATDRS2011年6月June20llGPSandMEMSGyroscopeReal-TimeHeadingAngleMeasurementSystemBasedonSCMJIANGQiao，LIJie，LIUJun，DUHng(ScienceandTechnologyo"ElectronicTest＆Measuremen,tLaborator),A~)rthUnil’ersit)o厂Chinn，“U(tn030051，China)Abstract：Invi

2、ewoftheproblemthatthemeasurementerrorf0rthegyroscopeaecumulatedovertimeandGPS’Spoorreliabilityinadynamicenvironment，GPSandMEMSgyroscopereal-timeheadinganglemeasurementsystembasedOilSCM(SingleChipMachine)isproposedanddesigned．Inthesystem，C8051F021mierocontrollerwastakenasthecoreprocess

3、or，GPSandMEMSgyroscopewerecombined．Meanwhile，1PPS(PulsePerSecond)pulsesignalofGPSreceiverwasusedasthesynchronizationlabel，toachievereal-timecorrectionofMEMSgyroscopeheadinganglesolving，andobtainhighaccuracyandreliabilityoftheletterheadinginformation．Experimentalresuhsshowthatthesystem

4、cancorreetlyandreliablymeasurevehicleheadinginformationinreal—time，theactualheadingerrorwascontrolledwith1essthan±1。．withhighpracticalvalueandbroadprospects．Keywords：MEMSgyroscope；GPS；headingangle；coordinatesystemunityEEACC：7230；6250Gdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2011．06．028基于单片机的GPS／M

5、EMS陀螺仪航向角实时测量系统术蒋窍，李杰，刘俊，杜英(中北大学电qF-N试技术重点实验室，太原030051)摘要：针对陀螺仪测量误差随时问累积，GPS在动态环境中可靠性差等问题，提出并设计_广一种基于单片机的GPS／MEMS陀螺仪航向角实时测量系统：该系统以C8051F021单片机为核心处理器，GPS与MEMS陀螺仪相组合，将GPS接收机中IPPS脉冲信号作为同步标签，实现GPS对陀螺仪航向角解算的实时修正，从而获得高精度和高可靠性的航向角信息。试验结果表明该系统可以正确、可靠地完成对运动载体航向角信息的实时测量，航向角实际应用误差控制±1。以内，具有较高的实际

6、应用价值和广阔的研究前景。关键词：MEMS陀螺仪；GPS；航向角；坐标系统一中图分类号：V241．6文献标识码：A文章编号：1004—1699(2011)06-0919-04载体的姿态参数是导航系统中的重要参数，以息采集模块、信息处理模块、信息传输模块{部分组往大都采用惯性导航系统来确定飞行器的姿态。成。其中，信息采集模块包括单片机对iTrax02GPSMEMS陀螺仪作为惯性导航系统的核心部件具有自接收机和ADXRSI50陀螺仪信息的采集；信息处理主性好、功耗低、机电性能好、易集成等优点。但是，模块采用C8051F021单片机作为核心处理器，对采陀螺仪的测量误差会

7、随着时间的增加而不断累积，集的导航信息分别进行处理，实时解算出航向角，当从而影响测量精度。。。全球定位系统(CPS)可给出载体的精确位置、速度信息，但在动态环境中可靠GPS信号)性差、系统非自主性卜。针对上述问题，本文设计iTraIx02匠譬信息×：MAX3232}并实现了一种基于GPS／MEMS陀螺的车辆航向角提0实时测量系统，利用两种不同导航信息相互融合，从收输与而获得良好的导航准确度和可靠性。ADXRS150E￡瓣处理航角1系统总体设计信息采集模块信息处删模块信息传输模块图i系统总体框图系统的总体设计框架如图1所示，该系统由信项目来源：国家自然科学基金项目(

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