基于MEMS惯性传感器的运动轨迹重构技术研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-11页 |
| 第一章 绪论 | 第11-16页 |
| ·课题研究的背景及意义 | 第11页 |
| ·国内外发展现状 | 第11-14页 |
| ·MEMS 惯性传感器发展现状 | 第12页 |
| ·消费电子领域轨迹重构算法研究现状 | 第12-13页 |
| ·运动轨迹重构技术的应用前景 | 第13-14页 |
| ·课题研究任务及内容 | 第14-16页 |
| ·课题研究任务 | 第14页 |
| ·课题研究内容 | 第14-16页 |
| 第二章 基于 MEMS 惯性传感器的轨迹重构技术 | 第16-30页 |
| ·捷联式惯性导航基本原理 | 第16-17页 |
| ·运动轨迹重构总体方案设计 | 第17-28页 |
| ·坐标系的转换 | 第19-21页 |
| ·重力加速度补偿的基本原理 | 第21-22页 |
| ·轨迹重构中的姿态角 | 第22页 |
| ·运动加速度滤波环节 | 第22-26页 |
| ·阈值滤波法 | 第23-24页 |
| ·低通滤波 | 第24页 |
| ·反馈滤波法 | 第24-26页 |
| ·积分环节 | 第26-28页 |
| ·运动轨迹的修正方法 | 第28-29页 |
| ·本章小结 | 第29-30页 |
| 第三章 MEMS 惯性传感器特性分析及误差处理 | 第30-46页 |
| ·MEMS 传感器的分类 | 第31-32页 |
| ·MEMS 加速度计 | 第32-36页 |
| ·MEMS 加速度传感器特性分析 | 第32-34页 |
| ·MEMS 加速度传感器基本结构原理 | 第32-33页 |
| ·MEMS 加速度传感器闭环系统的二阶近似 | 第33-34页 |
| ·MEMS 加速度计的数学模型 | 第34页 |
| ·MEMS 加速度计误差因数的辨识 | 第34-36页 |
| ·MEMS 陀螺仪 | 第36-41页 |
| ·MEMS 陀螺仪的力学原理 | 第37-38页 |
| ·MEMS 陀螺仪的性能分析 | 第38-40页 |
| ·MEMS 陀螺仪的性能指标 | 第38页 |
| ·Allan 方差分析法 | 第38-40页 |
| ·MEMS 陀螺仪的数学模型和误差因数辨识 | 第40页 |
| ·陀螺仪零值偏移误差的动态补偿 | 第40-41页 |
| ·MEMS 传感器随机误差处理 | 第41-45页 |
| ·基本卡尔曼滤波器 | 第41-43页 |
| ·启发式漂移消减法（HDR）滤波器 | 第43-45页 |
| ·本章小结 | 第45-46页 |
| 第四章 轨迹重构中的姿态角的推算 | 第46-64页 |
| ·相关定义 | 第46-51页 |
| ·坐标系的定义 | 第46-48页 |
| ·四元数及其运算 | 第48-51页 |
| ·常用的捷联式姿态更新算法 | 第51-61页 |
| ·欧拉角法 | 第51-53页 |
| ·方向余弦法 | 第53-55页 |
| ·等效旋转矢量法 | 第55-58页 |
| ·四元数与姿态矩阵的关系 | 第55-57页 |
| ·姿态角与转换矩阵之间的关系 | 第57页 |
| ·等效旋转法的补偿因子 | 第57-58页 |
| ·互补滤波法 | 第58-61页 |
| ·本文所采用的姿态角更新算法 | 第61-63页 |
| ·本章小结 | 第63-64页 |
| 第五章 轨迹重构系统调试与试验 | 第64-74页 |
| ·实验系统结构原理 | 第64-65页 |
| ·实验硬件系统 | 第65-66页 |
| ·处理器及外围电路 | 第65页 |
| ·传感器误差模型参数 | 第65-66页 |
| ·试验软件系统 | 第66-71页 |
| ·主函数模块 | 第67页 |
| ·数据预处理模块 | 第67-68页 |
| ·姿态推算模块 | 第68-69页 |
| ·轨迹重构模块 | 第69-70页 |
| ·桌面系统模块 | 第70-71页 |
| ·姿态算法的调试和精度评估 | 第71-72页 |
| ·试验结果与分析 | 第72-73页 |
| ·本章小结 | 第73-74页 |
| 第六章 总结与展望 | 第74-76页 |
| ·研究工作总结 | 第74-75页 |
| ·未来工作展望 | 第75-76页 |
| 致谢 | 第76-77页 |
| 参考文献 | 第77-80页 |
| 硕士期间取得的研究成果 | 第80-81页 |
