个人导航仪中的MEMS压力传感器
。
第五步是开发卡尔曼滤波算法,合并10-D传感器模组数据与GPS数据。所有的GPS接收器都有1个PPS (脉冲/秒)输出信号,使GPS与传感器的数据传输同步,传感器的采样速率可以更快,例如50Hz或100Hz。当能够收到GPS卫星信号时,卡尔曼滤波器将使用GPS输出数据计算导航信息;相反,当GPS卫星信号被屏蔽时,则使用航位推测算法输出的数据。当GPS信号恢复时,该滤波器还能估算需要修正的传感器误差。
最后一步是在智能手机上测试PDR的性能。对于消费电子产品,5%的行进距离误差通常是可以接受的。例如,当一个人在室内走过100米的距离时,定位误差应该在5米范围内。
4.结论
MEMS技术和制程的发展进步产生了低成本、高性能的MEMS加速度计、陀螺仪和压力传感器。随着尺寸越来越小,功耗越来越低,这些产品开始在智能手机等手持产品上演绎令人震撼的新功能。
在无人驾驶飞行器(UAV)导航系统和室内PDR应用方面,MEMS压力传感器正在引起业界的强烈关注。随着先进滤波算法研发的深入,在室内实现5%的距离误差是切合实际的。
5.参考文献
1 U.S. Standard Atmosphere, 1976.http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19770009539_1977009539.pdf
2 Honeywell International Inc.Dead Reckoning for Consumer Electronics.http://www.magneticsensors.com/datasheets/Dead_Reckoning_Consumer_Electronics.pdf
3 STMicroelectronics, Inc.Fabio Pasolini et al,"Pedometer device and step detection method using an algorithm for self-adaptive computation of acceleration thresholds"; United States Patent 7463997:
6.缩略语
DOF –自由度
GPS –全球定位系统
IMU –惯性测量单元
INS –惯性导航系统
LBS –位置关联服务
MEMS–微机电系统
PDR –个人航位推测
PNS –个人导航系统
PPS –脉冲/秒
SINS–捷联惯性导航系统
UAV –无人驾驶飞行器
LGA –格栅阵列封装
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