MEMS三轴加速度传感器在飞行器姿态测量系统中的应用

2015-12-29中国船舶重工集团公司第七一研究所陈金花

电子世界 2015年22期

关键词：测量系统

中国船舶重工集团公司第七一〇研究所何苗陈金花

MEMS三轴加速度传感器在飞行器姿态测量系统中的应用

中国船舶重工集团公司第七一〇研究所何苗陈金花

介绍了一种基于MEMS三轴加速度传感器和STM32处理器的飞行器姿态测量系统，阐述了倾角测量原理、系统的硬件电路设计和软件设计，并介绍了加速度传感器MMA7455的校准方法。

MEMS；三轴加速度传感器；飞行器；姿态测量

0 引言

在飞行器的姿态控制过程中，获得准确的飞行姿态信息是后续对飞行器进行精确控制的重要条件。而飞行姿态信息的获取主要是依靠加速度传感器、陀螺仪等各种传感器，本文介绍的姿态控制系统采用的是一种MEMS(微机电系统)三轴加速度传感器，通过传感器测量得到加速度数据，再根据得到的数据进行计算就可以得到飞行器的姿态角信息。

1 基本原理

在地球上任何位置的物体都受到重力的作用而产生一个加速度，加速度传感器可以用来测定变化或恒定的加速度。把三轴加速度传感器固定到物体上，当物体姿态改变时，加速度传感器的敏感轴相对于重力场发生变化，加速度传感器的敏感轴输出重力在其相应方向产生的重力分量信号。在静止状态下，3个轴向的输出值为重力加速度分别在3个轴向的分量，输出值的大小与3个轴向跟竖直方向的夹角有关。测量原理如图1所示。