刘　伟，李　杰，王一焕

（中北大学电子测试技术重点实验室，太原030051）

基于融合模型的高精度倾角测量系统设计*

刘伟，李杰*，王一焕

（中北大学电子测试技术重点实验室，太原030051）

针对现有倾角测量在宽范围内误差大的问题，提出了一种基于融合模型的高精度倾角测量系统设计方案，首先通过测量误差机理分析建立双MEMS加速度计的融合模型，再拟定标定方案确定模型相关参数，最后对硬、软件进行设计，可实现0～360°内角度的高精度测量。经高精度转台对比实验验证，该设计系统具有功耗低、宽测量范围内精度高等优点，能够实现在宽范围（0～360°）的高精度测量，且测量精度达到±0.05°。

MEMS加速度计；倾角测量；融合模型；系统标定

EEACC：7220doi：10.3969/j.issn.1004-1699.2016.10.025

倾角测量技术在建筑、机械制造、设备安装、道路桥梁监测、航空航海等民用或军事领域中有着重要的应用。然而，目前工程中的倾角测量大多数还沿用传统的水平尺，市面上现有的数字倾角仪，为了保证其测量精度，测量范围大多选择在±10°或±30°内，测量精度也多在±0.1°左右，当超过其测量范围就无法保证测量精度。这样一来，对数字倾角仪的推广进而取代传统测量工具仍有较长的距离。为了在宽测量范围内保证高精度的倾角测量，本文提出了一种双加计融合的测量方法并完成相应的硬、软件设计，通过测量误差机理的分析建立双加计融合模型，利用转台标定计算出测量模型所需待定参数进行解算，最后对系统误差进行补偿，从而提高倾角测量精度［1］。……