陀螺仪

摘要： 本文为了给心肺复苏急救人员更精确的按压信息反馈,解决在胸外按压时因倾斜按压而导致按压有效性降低和达不到深度标准的问题,基于微惯性传感器对胸外按压深度检测进行了探究,通过融入卡尔曼滤波算法将加速度传感器和陀螺仪应用到胸外按压深度检测中。按压倾斜角和捕获的按压深度结果表明加入姿态解算后提高了按压深度检测精度,能够有效的规避操作不规范带来的按压深度解算风险。在按压最深处根据加速度计本身输出值求出初级姿态角,再将初级姿态角与陀螺仪的角速度通过卡尔曼滤波算法融合,最后将得出的最终姿态角与通过积分算法得到的位移结合得到垂直真实按压深度。应用树莓派4b与MPU6050六轴传感器搭建实验平台,实验测试表明与现有胸外按压深度检测方法相比,减小了单一加速度计的噪声干扰并且提高了倾斜按压下的按压深度检测准确度,能够满足临床心肺复苏要求。

摘要： 在用耳机观影时,音源位置会随人头姿态改变而变化,这与真实环境下的听觉效果不同。本文通过将人体姿态变化转化为虚拟音源的位置变化,利用HRTF函数重建音频的虚拟声像,实现对耳机姿态感知的音频反馈。另一方面结合空间声场的特点对音频进行特定空间声场渲染,最终实现通过耳机播放音频实现空间音频的头部追踪效果,使用户获得更好的沉浸感与交互感。

摘要： 实时高精度滚转角信息对提高高速旋转载体的控制精度尤为重要。由于高旋载体纵轴存在高速旋转,若纵轴采用大量程陀螺,则会带来较大的输出噪声,同时不可避免地存在累积误差,导致滚转角测量精度不高。为解决这个问题,提出了一种融合双轴正交加速度计与单轴陀螺仪的滚转角测试方法,纵轴采用大量程陀螺进行滚转角测量,双轴正交加速度计测量横轴和竖轴上的加速度,利用低通滤波提取重力投影测量滚转角,由加速度计得到的滚转角作为观测量,基于卡尔曼滤波(Kalman filter,KF)融合两种方式得到滚转角信息,利用加速度计修正陀螺仪从而提高滚转角测量精度。为验证算法的有效性,进行了仿真实验与半物理仿真试验。结果表明,融合算法能够有效地抑制累积误差,且融合算法比加计测量或者陀螺测量方法测量精度有所提高,证明了该算法具有重要的工程应用价值。

摘要： 在惯性传感器的姿态估计算法中,陀螺仪在长时间的积分过程中易产生误差积累,而加速度计常被用于辅助校正姿态。然而,加速度计易受干扰而导致测量值不只包含有用的加速度成分。为了求解目标加速度,提出一种基于Jerk(加加速度)约束的无积分误差积累的方法。首先,直接利用陀螺仪和加速度计的输出来提取系统的Jerk信息。其次,在无积分误差积累的Jerk信息约束下,构建加速度与Jerk的关系模型,以此来获得目标加速度。实验表明,所提出的算法能获得较准确的加速度。

摘要： 基于Allan方差和功率谱密度的关系,测定陀螺仪的角度随机游走、零偏不稳定性、角速率随机游走等分形噪声的功率谱密度;利用测定的分形噪声功率谱密度计算对应噪声的比例因子,并采用快速傅里叶变换仿真三种分形噪声的时间序列样本。用最小二乘法拟合仿真分形噪声得到对数斜率并与分形噪声的标准功率谱比对,验证了仿真分形噪声的真实性。推导基于陀螺仪的轨道高低不平顺检测算法,并以正弦波窄带信号模拟轨道不平顺,通过链式法则对时间和空间求导以获取高低不平顺对应的陀螺仪角速率。陀螺仪角速率叠加仿真分形噪声后,基于陀螺仪的轨道高低不平顺算法获得轨道不平顺,减去相同的算法流程处理未叠加噪声的陀螺仪角速率获得的轨道不平顺,二者差值可表征陀螺仪噪声对轨道高低不平顺检测的影响。

摘要： 对2021年IEEE惯性传感器与系统会议、MEMS国际会议、圣彼得堡组合导航会议等惯性技术相关会议文献,以及惯性技术领域相关机构披露的动态信息进行详细梳理。总结了光学陀螺、微机电(MEMS)陀螺、半球谐振陀螺(HRG)、原子陀螺和加速度计等惯性仪表及惯性系统的发展现状,并对惯性技术领域的发展动向进行了剖析与展望。

摘要： 双轮自平衡车是一种仿生智能车系统,它集成了机械、电子等复杂系统,小巧灵活,在物流、探测等领域得到广泛的应用,具有很高的研究价值。文章将对其工作原理进行解释和探究,通过建立平衡车物理模型,设计了一种基于PID算法和卡尔曼滤波的平衡车控制系统,并对平衡车所需要用到的主控制器、传感器和驱动器进行详细介绍。在该系统的控制下,平衡车能够在静止和运动中保持直立,进而满足不同场景中的应用要求。

摘要： 蓝色工装,深邃的双眸,专心操作数控加工设备的刘湘宾暂时忘记了外面的世界。眼前这个数控铣工,最痴迷的事情就是加工陀螺仪。陀螺仪是大国重器导航系统的关键零部件。卫星能否到达预定轨道、导弹能否命中目标、潜水器能否到达指定海域,靠的就是陀螺仪这双“眼睛”的精准定位。

摘要： 为降低老人跌倒的伤残率和死亡率,通过可穿戴式装置采集运动数据,结合阈值法与模式识别算法的优点提出一种基于姿态融合的联立判别跌倒检测算法,并引入云技术与微信小程序设计一种便捷可行的跌倒检测系统。该系统首先通过互补滤波对原始数据进行预处理,解决因陀螺仪低频特性差和加速度计高频特性差导致解算姿态不准确的问题,然后通过阈值法对可疑跌倒行为进行判断,过滤掉大部分日常活动,当检测到可疑行为时,再启动SVM算法进行跌倒识别。实验结果表明,采用该系统进行跌倒检测识别的正确率达到90.1%,灵敏度达到91.2%,特异度达到89.4%,且漏报率与误报率较低,分别只有8.8%和10.6%。

摘要： 文章是基于STM32单片机,采用C语言进行编程的一款循迹式全向移动底盘,根据使用要求,该底盘可实现在场地内的全向移动并进行准确的定点停车等工作。文章对小车底盘的机械设计方案、硬件电路设计方案以及相关程序进行详细叙述,并对现有的定位方式提出更为准确的改进方法,为学习自动化控制、人工智能以及机器人相关知识的人群提供参考。

摘要： 随机漂移是影响MEMS陀螺仪精度的重要误差源,针对MEMS陀螺仪随机漂移误差的非线性、不确定性等特点,提出采用小波阈值去噪和小波域中值滤波两种方法对陀螺输出信号进行消噪处理,并对去噪前后的信号进行比较与分析,结果表明:两种去噪方法都能较大提高MEMS陀螺仪输出精度,利用小波域中值滤波后的信号较之小波阈值去噪后的信号更加平滑,改善了信号的零偏稳定性,但零偏和角度漂移略有上升.因此,开展小波阈值去噪和小波域中值滤波方法的研究,对提高微型惯性导航系统精度具有重要理论指导意义.

摘要： 本文在传统陀螺仪测角模型基础上,研究了一种基于频率选择表面技术和占空比数据的陀螺仪偏角获取方法.首先,使用解析几何方法给出占空比与陀螺仪偏角关系数学表达式;其次,在陀螺仪两对称纬线圆之间的球面部分交替铺设两种反射系数不同的频率选择表面生成测量模型;最后,使用测量探头发射电磁波并接收来自陀螺仪的反射回波,经过信号调制后形成数字信号并测量其占空比,并计算陀螺仪偏角.仿真实验证明了所提方法的可行性.

摘要： 论述陀螺的发展及应用情况,陀螺及其相关技术除航空航天导航的主要用途之外,还可广泛地应用于民用领域,包括:城市、铁路、公路、矿山等测量工作,并对测量工作影响极大.主要介绍一些测量方面陀螺定向问题,以及其与GPS,陀螺定向,全站仪相结合的测量问题.并介绍了新型陀螺仪在矿山测量方面的优势及应用前景.

摘要： 为了提高MEMS陀螺仪的使用精度,研究了其随机误差建模及补偿方法.根据MEMS陀螺仪静态实测数据,进行检验和预处理,得到平稳、正态、零均值的时间序列,采用时间序列法对随机误差建立自回归模型.基于模型分别建立经典卡尔曼滤波器和自适应卡尔曼滤波器,降低随机误差对MEMS陀螺仪精度的影响.Maltab仿真结果表明:随机误差建模及补偿可以有效提高MEMS陀螺仪的使用精度.

摘要： 动力调谐陀螺仪是惯导装置中应用广泛的一种导航仪表，其中的关键核心零件是挠性接头。挠性接头既可作为弹性支承元件，又为陀螺转子提供所需的转动自由度，其精度和性能直接关系到整个陀螺仪的工作可靠性。细径结构作为挠性接头的重要微细结构,刚度较弱,其在加工过程中变形较大,而且细径结构的刚度功能主要是通过尺寸精度来保证的.高速精密铣削加工技术以其在小进给量、高切削速度的情况下刀具振动较小、加工精度高等优点将其应用于细径结构的加工制造中.本文在细径结构的高速精密微细铣削加工过程中,利用加工补偿的方法调整加工路径从而实现对尺寸误差的控制,实验结果显示满足细径加工精度的要求.

摘要： 套管损伤和变形对油田开发造成了巨大影响,为了适应油田开发的需要,需要对套损套变井进行更为准确的检测,对套损套变位置进行精确的定位.本文分析了四十臂井径仪测量特点及其局限性,总结了四十扇区电磁测厚仪测量套管厚度变化的特点和规律,再结合陀螺仪在套管井中确定损伤位置精确方位的应用,通过三种仪器进行组合成像测井来实现套管损伤的三定,即定深、定位(方位)、定置(内、外壁),实现了套损检测方位成像测井解释,为油田生产措施提供了准确直观的参考数据.

摘要： 惯性技术是惯性传感器、惯性稳定、惯性导航、惯性制导及惯性测量等技术的统称，它采用惯性传感器(包括陀螺仪和加速度计)来测量运载体相对惯性空间的角运动和线运动，从而解算出载体的姿态和位置。中国的惯性技术发展已有50余年的历史，经历了从无到有、从弱到强、从落后到先进的发展历程，取得了一定的进步，创造了一系列辉煌的成绩。惯性技术发展遵循TRIZ理论技术系统进化模式和法则，惯性技术按照“固-液-气-场”发展模式，向“微观级”、“场”、“提高理想度”方向进化，朝着小型化、数字化、智能化、低成本、高可靠性、多领域应用的方向发展。

摘要： 本文从工程实用的角度出发,探讨了MEMS陀螺随机漂移的补偿方法.首先,基于时间序列分析的基本原理,对采集的原始数据进行分析预处理得到随机漂移信号.然后,建立MEMS陀螺的随机漂移的ARMA模型并根据所建立的时间序列模型进行卡尔曼滤波.卡尔曼滤波对MEMS实测数据的误差补偿结果表明,提出的滤波方法在静态条件和恒定速率下都是有效的.

摘要： 本文讲述了问题的提出非开挖管线测量方法的比较及其发展过程，分析了惯性陀螺管道测量系统的引入，介绍了管道测量成图系统介绍，测量原理及测量流程，测量成果图的编制，地面测试及实际应用，最后结合燃气非开挖管道三维测量案例，确定污水顶管沉井的设计位置能够避开燃气管道，无须进行搬迁或敷设临时管。

摘要： 介绍了Allan方差的定义阐述以及MEMS陀螺的各项随机误差,建立了Allan方差应用于陀螺仪时的常用误差模型,从采样率、样本长度等方面讲解了误差分析时的应用要点,并选取了3个单轴角速率陀螺仪Crossbow IMU400cA-200进行实验,通过实验结果的一致性,验证了Allan方差应用于陀螺分析的有效性.

摘要： 一种振动陀螺仪输出检测方法、振动陀螺仪单元、以及振动陀螺仪电路，用来以高灵敏度检测旋转角速度，包含：差分放大器电路(4)，用来输出根据振动陀螺仪(31)的两个检测部件的输出信号之间差异(Vgl-Vgr)的信号(Vda)；同步检测电路(5)，用来对差分放大器电路(4)的输出信号(Vda)进行同步检测；以及移相电路(3)，用来向同步检测电路(5)提供信号作为用于同步检测的时序信号(Vck)，该时序信号(Vck)相对于提供到振动陀螺仪(31)的驱动信号(Vsa)(相加电路(1)的输出信号)进行了移相；其中根据对于差分放大器电路(4)的输出信号(Vda)的检测灵敏度(S)的相位差特性，设置驱动信号(Vsa)与时序信号(Vck)之间的相位差(θps)，该相位差特性已在通过驱动振动陀螺仪(31)而施加旋转角速度的状态下获得。

摘要： 本发明涉及用于估计工作的激光陀螺仪的散射系数的方法以及相关的陀螺仪系统。激光陀螺仪(G)的腔支持两个相反传播模式，所述方法包括以下步骤：确定(510)依据激光陀螺仪(G)的特征物理量的成组变量(u,

摘要： 本发明提供了一种陀螺仪及工艺修正陀螺仪正交误差的方法，所述方法包括：质量块在若干弹性梁配合下适于沿驱动方向和检测方向活动；所述若干弹性梁包括相配合的第一弹性梁和第二弹性梁，所述第一弹性梁与所述第二弹性梁具有不同的结构，从而在限定所述若干弹性梁的工艺中，工艺参数的调整对于所述第一弹性梁的刚度和所述第二弹性梁的刚度的影响程度不同，从而可以通过对所述第一弹性梁的刚度和所述第二弹性梁的刚度的调整来抵消所述陀螺仪的正交误差。

摘要： 一种振动陀螺仪输出检测方法、振动陀螺仪单元、以及振动陀螺仪电路，用来以高灵敏度检测旋转角速度，包含：差分放大器电路(4)，用来输出根据振动陀螺仪(31)的两个检测部件的输出信号之间差异(Vgl－Vgr)的信号(Vda)；同步检测电路(5)，用来对差分放大器电路(4)的输出信号(Vda)进行同步检测；以及移相电路(3)，用来向同步检测电路(5)提供信号作为用于同步检测的时序信号(Vck)，该时序信号(Vck)相对于提供到振动陀螺仪(31)的驱动信号(Vsa)(相加电路(1)的输出信号)进行了移相；其中根据对于差分放大器电路(4)的输出信号(Vda)的检测灵敏度(S)的相位差特性，设置驱动信号(Vsa)与时序信号(Vck)之间的相位差(θps)，该相位差特性已在通过驱动振动陀螺仪(31)而施加旋转角速度的状态下获得。

摘要： 为了提供一种用于制造蒸汽室（10）的方法，特别是用于核磁共振陀螺仪的蒸汽室（10）的方法（100），所述蒸汽室（10）是低成本的，适合于大批量生产并且是可扩展的，所述方法（100）包括以下步骤:‑提供第一晶片（11），‑将第二晶片（13）布置在所述第一晶片（11）上，‑在所述第二晶片（13）上布置间隔件（27），‑将第三柔性晶片（23）布置在所述间隔件（21）上，‑用气体（33）填充所述空腔（19），‑将所述第三晶片（23）压紧到所述第二晶片（13）上，使得所述间隙（25）至少在所述空腔（19）的区域中闭合，‑将所述第三晶片（23）与所述第二晶片（13）连接。

摘要： 本发明涉及一种用于SERF原子自旋陀螺仪的激光偏振稳定装置，其分光棱镜的透射光为输出光路，分光棱镜的反射光为监测光路；监测光路输出至偏振分光棱镜，偏振分光棱镜将输入的监测光路分成两路监测光，该两路监测光的分光比由监测光路的偏振方向决定；第一光电探测器、第二光电探测器接收所述两路监测光，并将光功率转化为电信号输出至控制线路，控制线路处理电信号，并通过测得的分光比变化输出控制信号至高精度电动可调节1/2波片，高精度电动可调节1/2波片接收输出光路并接收控制线路的控制信号，通过调节主轴角度调节输出光路的偏振方向。本发明布局合理，工艺实施方便，实现对激光器输出激光偏振方向的准确监测和调节，适用于SERF陀螺仪等系统。

摘要： 本发明提供了一种计算陀螺仪姿态角的方法、装置以及陀螺仪。一种计算陀螺仪姿态角的方法，包括：将重力加速度归一化，把加速度计的三维向量转化为单位向量；提取重力分量；根据重力分量与加速度计的单位向量的差值，叉乘计算得到姿态误差值；姿态误差值累积，计算得到姿态误差积分值；根据姿态误差积分值，叉积姿态误差值做P I修正陀螺零偏，抵消陀螺仪读数中的偏移量；计算得到四元数，并将四元数归一化；根据四元数计算得到姿态角。本发明经过算法直接可以提取出提供了偏航角、横滚角、俯仰角的角度，并且保证了静态角度零漂接近于0，动态下零点漂移在1度/小时，提升了计算效率。

摘要： 本发明涉及一种用于借助于NMR陀螺仪来查明旋转的定向变化的方法以及一种NMR陀螺仪。本发明使用以下措施：在至少用气态的第一元素和具有非零的核自旋的气态的第二元素来填充的蒸汽室（104）中确定所述第二元素的沿着第二方向（2）的核自旋分量和所述第二元素的沿着第三方向（3）的核自旋分量。在此，所述第二方向（2）和所述第三方向（3）彼此不同。此外，前述两个方向垂直于与静磁场的方向及所述第二元素的核自旋的极化方向相对应的第一方向（1）。此外，所述第二方向（2）相应于所加载的交变磁场的方向，所述交变磁场的频率相应于所述第二元素的核自旋的、围绕着静磁场的拉莫尔旋进的拉莫尔频率。由此，而后能够查明具有与所述第一方向（1）平行的旋转轴线的旋转的定向变化、具有与所述第二方向（2）平行的旋转轴线的旋转的定向变化以及具有与所述第三方向（3）平行的旋转轴线的旋转的定向变化。

摘要： 本发明涉及一种用于运行微机电陀螺仪的方法，微机电陀螺仪具有可激励振动的至少一个质量块，用于检测测量值；驱动电路，用于激励和维持质量块的振动运动；用于所检测测量值的读取电路；其中，在陀螺仪的至少一个运行模式中脉冲地驱动质量块并且协调地读取测量值，其方式是，循环地重复下述阶段：a.起动阶段，激活并且运行驱动电路直到质量块实施具有预给定的第一目标幅度的限定振动运动；b.测量阶段，如此运行驱动电路，使得维持质量块的限定的振动运动，并且在测量阶段中检测并且由读取电路读取测量值；c.静止阶段，至少部分地停用驱动电路，其中，如此选择静止阶段的持续时间，使得质量块的振动运动的幅度不降低为零。

摘要： 本申请公开了一种陀螺仪固定架和CBL仪器挂接陀螺仪的仪器短节，陀螺仪固定架用于将陀螺仪与CBL仪器挂接使用；陀螺仪固定架包括安装基体、固定架上接头和固定架下接头，所述固定架上接头和所述固定架下接头分别设置在所述安装基体的上下两端，所述安装基体通过所述固定架上接头和所述固定架下接头安装在井下仪器串中；所述陀螺仪安装在所述安装基体中，所述固定架上接头和所述固定架下接头在轴向方向上对所述陀螺仪进行限位。