基于MEMS惯性磁传感器的自主校准方法研究的开题报告.docx

基于MEMS惯性磁传感器的自主校准方法研究的开题报告
一、题目
基于MEMS惯性磁传感器的自主校准方法研究
二、问题意义
随着物联网技术的不断发展，MEMS惯性磁传感器在各行各业得到了广泛的应用。但是，在使用过程中，由于存在各种误差因素，导致传感器输出的信号可能存在误差，严重影响其测量精度和可靠性。因此，如何实现对MEMS惯性磁传感器的自主校准已成为当前研究的热点和难点问题。
本研究旨在针对MEMS惯性磁传感器的误差来源进行深入探究，通过分析误差来源的特点，采用适合的算法和方法，实现对传感器输出信号的自主校准，提高MEMS惯性磁传感器的测量精度和可靠性，为其在智能移动设备、机器人导航、车载导航等领域应用提供可靠的技术支持。
三、研究内容
本研究拟采用以下研究内容：
1.MEMS惯性磁传感器的误差来源分析和建模，包括加速度计误差、角速度计误差和磁力计误差等，提取各误差来源的特征参数。
2.基于误差来源建模，采用适合的算法和方法，设计MEMS惯性磁传感器自主校准系统。其中，校准算法将包括零偏误差校准、比例系数校准和非正交误差校准等。
3.校准系统的实现和测试。利用合适的校准平台，对校准系统进行测试和实验，验证校准系统的有效性和实用性。测试结果将包括校准误差、测量精度和稳定性等指标。
四、研究方法
本研究将采用以下研究方法：
1.数据采集方法。通过MEMS惯性磁传感器采集到的实际测量数据，来进行误差来源建模和校准系统的设计。同时，还需要利用MEMS惯性磁传感器校准平台进行实验数据的采集和处理。
2.算法研究。本研究将从零偏误差校准、比例系数校准和非正交误差校准等方面，综合采用多种算法和方法，以期提高校准精度和可靠性。
3.实验方法。利用MEMS惯性磁传感器校准平台对校准系统进行测试和实验，检验校准系统的有效性。
五、论文框架
本研究的论文框架拟设计为：
第一章：引言。介绍MEMS惯性磁传感器的应用背景、研究问题和意义。
第二章：MEMS惯性磁传感器误差来源分析和建模。对加速度计误差、角速度计误差和磁力计误差进行分析，并进行误差来源建模。
第三章：MEMS惯性磁传感器自主校准算法研究。从零偏误差校准、比例系数校准和非正交误差校准等方面，阐述校准算法的设计和实现。
第四章：MEMS惯性磁传感器自主校准系统设计。根据不同的校准算法和方法，设计MEMS惯性磁传感器自主校准系统。
第五章：实验结果分析。利用MEMS惯性磁传感器校准平台对校准系统进行测试和实验，并对实验结果进行分析和讨论。
第六章：总结与展望。总结本研究的主要成果和不足，并对MEMS惯性磁传感器自主校准技术的未来发展进行展望。
六、预期成果
本研究拟取得以下预期成果：
1.完成MEMS惯性磁传感器误差来源的分析和建模，为后续校准算法的设计提供基础。
2.设计了MEMS惯性磁传感器自主校准系统，解决了传感器误差校准的问题。
3.在实验研究中，验证了校准系统的有效性和实用性，为MEMS惯性磁传感器在各领域的应用提供可靠的技术支持。
七、参考文献
1.徐健,杜会凤.基于MEMS的惯性传感器误差校准研究.测控技术,2010,29(8):63-66.
2.MuhammadFarooq-i-Azam,ZishanHusainKhan.MEMS-BasedCalibrationTechniquesforInertialSensors:AReview.Sensors,2016,16(7):1076.
3.WangWen,WuHualong,LiYaya,etal.Real-timehighprecisioncalibrationsystemformeasuringinertialmagneticsensors.Measurement,2019,136:172-178.
4.Jean-MarieNicolas,OlivierChadebec.Factorsthatinfluencethecalibrationof3-axismagnetometercomprisinglocalhard-irondistortions.Measurement,2016,94:647-654.