摘要：航姿测量系统在通用航空、无人机、智能机器人等领域有着广泛的应用。设计了一种基于MEMS（micro electronic mechanical system）陀螺、加速度计、磁场计的微小型航姿测量系统,利用磁场强度和加速度计信息作为观测量,提出了基于Kalman滤波器及专家系统的航姿估计算法,该算法可根据加速度及磁场信息调整滤波器的量测噪声矩阵,使系统同时满足静态及动态的使用要求。分析了影响航姿精度的主要误差及相应的误差补偿方法,包括器件零偏、刻度系数误差、温度漂移及磁场干扰等。将系统输出与高精度惯导系统对比,该系统在静态下的姿态测量精度优于0.2°,动态条件下优于0.6°,满足设计要求。

关键词：航姿测量系统 微机电系统 kalman滤波器 专家系统 误差补偿 

单位：北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院 北京100191 北京航天控制仪器研究所 北京100854 国家知识产权局专利审查协作中心 北京100190