1、背景技术

利用三轴地磁解耦和三轴加速度计，受外力加速度影响很大，在运动/振动等环境中，输出方向角误差较大,此外地磁传感器有缺点，它的绝对参照物是地磁场的磁力线,地磁的特点是使用范围大，但强度较低，约零点几高斯，非常容易受到其它磁体的干扰， 如果融合了Z轴陀螺仪的瞬时角度，就可以使系统数据更加稳定。加速度测量的是重力方向，在无外力加速度的情况下，能准确输出ROLL/PITCH两轴姿态角度 并且此角度不会有累积误差，在更长的时间尺度内都是准确的。但是加速度传感器测角度的缺点是加速度传感器实际上是用MEMS技术检测惯性力造成的微小形变，而惯性力与重力本质是一样的,所以加速度计就不会区分重力加速度与外力加速度，当系统在三维空间做变速运动时，它的输出就不正确了。

陀螺仪输出角速度，是瞬时量，角速度在姿态平衡上是不能直接使用， 需要角速度与时间积分计算角度，得到的角度变化量与初始角度相加，就得到目标角度，其中积分时间Dt越小，输出角度越精确,但陀螺仪的原理决定了它的测量基准是自身，并没有系统外的绝对参照物，加上Dt是不可能无限小,所以积分的累积误差会随着时间流逝迅速增加，最终导致输出角度与实际不符，所以陀螺仪只能工作在相对较短的时间尺度内。

所以在没有其它参照物的基础上，要得到较为真实的姿态角，就要利用加权算法扬长避短，结合两者的优点，摈弃其各自缺点,设计算法在短时间尺度内增加陀螺仪的权值，在更长时间尺度内增加加速度权值，这样系统输出角度就接近真实值了.

2、技术原理

MIN-900-2微型陀螺测量系统由三个方向的磁传感器、三个方向的角速率传感器、三个方向的加速度传感器和信号处理单元组成，通过磁传感器和加速度传感器解算载体的三维静态角度，利用角速度值滤波处理静态角度，同时运用静态角度数据抑制陀螺漂移，使系统实时准确的输出在地球坐标系下载体在空间中的姿态角。

三轴地磁解耦如果只用三轴加速度计，受外力加速度影响很大，在运动/振动等环境中，输出方向角误差较大 ,而且实时性较差,几乎无法跟随动态运动的载体,完整的解决方案是利用陀螺仪测量角速度动态测量载体运动变化,用静态测量角度补偿陀螺漂移。

 

 

 

 

 

3、系统软件结构

 

 

 

 

 

 

4、应用范围

应用于无人航空器及车辆的导航、姿态测量、各种跟踪和稳定系统、姿态参考、船舶姿态的动态测量、机器人应用、机器及制造业。