光纤陀螺组合的多尺度多传感器数据融合-论文.pdf

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1、第2O卷第1期西安邮电大学学报V0L2ONo．12015年1月JOURNALOFXI’ANUNIVERSITY0FP0rSANDCATIONSJan．2015doi~10．13682／j．issn．2095—6533．2015．01．015光纤陀螺组合的多尺度多传感器数据融合刘颖，蔡秀梅，刘瑾(西安邮电大学自动化学院，陕西西安710121)摘要：针对四个光纤陀螺的冗余组合，提出一种多尺度多传感器数据融合算法。该算法对4个光纤陀螺的冗余组合数据进行预处理，并对各个尺度上小波变换的系数采用自适应权值的方法进行数据融合，最后采用合适阈值和阈值函数对融合后的小波系数进行重构。仿真结果表明，

2、该算法可以有效提高光纤陀螺组合系统的可靠性和精度，融合后的光纤陀螺组合精度可以提高一个数量级。关键词：光纤陀螺；冗余设计；小波去噪；数据融合中图分类号：TP391．9文献标识码：A文章编号：2095—6533(2015)01—0075—05Multi-scalemulti—sensordatafusionoff●1●1Deropt·i·cgYFOSCOPecom-b·inat·i‘0nLIUYing，CAIXiumei，LIUJin(SchoolofAutomation，Xi’anUniversityofPostsandTelecommunications，Xi’an710121，

3、China)Abstract：Amulti—scaleandmulti—sensordatafusionalgorithmisdesignedforredundantfiberopticgyroscopecombination．Fourgroupsofvirtualsensordataareproducedinthreedirectionsofeast，northandtop，basedonthefourfiberopticgyroscopesdatapreprocessing．Therearefoursetsofdataineachdirection．Awavelettransf

4、ormaredoneondatafromeachgroup．Datafusionusingadaptiveweightsiscarriedoutinthewaveletcoefficientsineveryscale．Waveletcoefficientsarereconstructedbyusingtherightthresholdandthresholdfunctionafterthedatafusion．Experimentalresultsshowthatthisschemecaneffectivelyimprovetheprecisionandreliabilityoff

5、iberopticgyroscopecombinedsystem．Theprecisionofthethreedirectionscanbeimprovedbyoneorderinmagnitude．Keywords：fiberopticalgyroscope，redundancydesign，waveletde-noise，datafusion近年来，随着惯性导航系统的应用领域不断延航的需求。文献[4]将冗余技术引入捷联惯导系伸，对光纤陀螺性能的要求也不断提高。光纤陀螺统，使捷联惯导系统可靠性迅速提高；文献E53提出具有成本低、体积小等优点，而惯性导航系统的可了四冗余惯导系统的配

6、置方案，并对配置方案的可靠性和精度主要取决于其核心器件陀螺组合。≈]。靠性、精度、故障检测及隔离等内容进行了分析论针对目前光纤陀螺精度和可靠性不够高的问题，采证；文献[6]研究了捷联惯导陀螺仪冗余配置的原用冗余技术设计光纤陀螺组合，可快速满足惯性导则和结构方案对比、选择及相应的可靠性评估与系收稿日期：2014～04—10基金项目：陕西省教育厅科学研究计划资助项目(2013JK0993，2013JK0197)；西安邮电大学青年教师科研基金资助项目(ZL2013—30)作者简介：刘颖(1979一)，女，博士，讲师，从事光纤传感和数据处理研究。E-mail：ly676@163．corn蔡

7、秀梅(1975一)，女，博士，副教授，从事数字图像处理研究。E-mail：caixiumei@xupt．edu．cn第2O卷第1期刘颖，蔡秀梅，刘瑾：光纤陀螺组合的多尺度多传感器数据融合·77·2自适应权值的确定方法3基于小波变化的多传感器融合算法在每个方向上的四组数据中，有一组的精度和以数据预处理后东向的四组数据为例，来说明其他三组的精度不同，在数据融合时的权值可以采④二基@于小；波④一变换的多尺度融合算法的基本步骤。用自适应权值的方法来确定。步骤1将四组数据分别进