MEMS阵列陀螺随机漂移的误差分析建模及滤波研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

研究背景：mems陀螺仪作为一种能够敏感载体位置或角速度的传感器装置，以其成本低、质量小、可靠性优良等特点使其成为导航类传感器之中使用比较广泛的产品之一, 为姿态控制与导航定位的快速发展奠定了坚定的基石。在科学技术迅猛发展的今天，mems陀螺仪的相关技术也在不断进步。作为惯性导航领域的重要组成部分，mems陀螺仪的精度直接影响整个导航系统的性能，伴随科学技术的快速发展，对mems陀螺仪精度的要求也会逐步提高。

mems全称为micro electromechanical system (微机电系统)，是集成了电源、微型传感器、控制电路、接口电路等部分的微机电系统。微机械陀螺仪是在现代微半导体制造加工工艺发展的基础上制作而成的，其制作成本、尺寸、电路功耗都极低，使用时间长，并且对恶略环境的适应性强。随着微机电技术的快速发展，mems陀螺仪的精度也在飞速发展，近些年，其输出精度明显提高，最新研制的mems械陀螺仪的精度甚至达到了战术级。目前，由于mems陀螺仪的性能良好，使其在工程.中得到广泛应用, 主要表现在汽车系统、导航系统、数码产品以及工业机器人的定位上。由于惯性导航系统在工业科技上的应用日益广泛，且惯导系统的运转都需要mems陀螺仪来感应其在运动过程中的位置与角速度，因此，惯性导航系统发展的同时推动了mems陀螺仪技术的高速发展。

由于发达国家的技术封锁,使得我国市场上的现有的mems陀螺仪整体处于精度较低的水平，很难满足实时系统的需求。鉴于这样一系列的问题，研制高精度的mems陀螺仪成为我国必须要解决的问题。惯导系统误差的重要来源便是陀螺仪精度不高，提高系统精度的关键是提高陀螺仪精度。一般来说，影响mems陀螺仪精度的主要原因在于零点漂移与动态误差。除了在硬件结构上对mems陀螺仪进行改进，软件方面提高陀螺仪精度的主要手段是使用有效的滤波算法消除零点漂移与动态误差。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

一、本课题要解决的问题

mems陀螺仪体积小、质量轻，易于批量生产，芯片化的集成在降低功耗的同时提高了其可靠性，使其更便于实现数字化和智能化。因此，mems陀螺仪应用前景十分广阔，在航空航天，汽车、电子设备以及武器制导等军民领域都受到普遍的重视。mems技术近年来发展迅連，但目前结构设计、工艺水平和检测电路方面还需进一步提高。mems陀螺仪在性能上与传统陀螺仪还存在很大差距，特别是国内实现的mems陀螺仪精度普遍偏低，难以满足现在高精度的应用。

本课题对mems阵列陀螺的随机漂移误差建模及滤波问题进行深入的原理分析，并且通过滤波器设计实现随机漂移信号的滤除。提高mems陀螺的精度，减小误差。