毕业论文课题相关文献综述
研究背景：MEMS陀螺仪作为一种能够敏感载体位置或角速度的传感器装置，以其成本低、质量小、可靠性优良等特点使其成为导航类传感器之中使用比较广泛的产品之一, 为姿态控制与导航定位的快速发展奠定了坚定的基石。在科学技术迅猛发展的今天，MEMS陀螺仪的相关技术也在不断进步。作为惯性导航领域的重要组成部分，MEMS陀螺仪的精度直接影响整个导航系统的性能，伴随科学技术的快速发展，对MEMS陀螺仪精度的要求也会逐步提高。
MEMS全称为Micro Electromechanical System (微机电系统)，是集成了电源、微型传感器、控制电路、接口电路等部分的微机电系统。微机械陀螺仪是在现代微半导体制造加工工艺发展的基础上制作而成的，其制作成本、尺寸、电路功耗都极低，使用时间长，并且对恶略环境的适应性强。随着微机电技术的快速发展，MEMS陀螺仪的精度也在飞速发展，近些年，其输出精度明显提高，最新研制的MEMS械陀螺仪的精度甚至达到了战术级。目前，由于MEMS陀螺仪的性能良好，使其在工程.中得到广泛应用, 主要表现在汽车系统、导航系统、数码产品以及工业机器人的定位上。由于惯性导航系统在工业科技上的应用日益广泛，且惯导系统的运转都需要MEMS陀螺仪来感应其在运动过程中的位置与角速度，因此，惯性导航系统发展的同时推动了MEMS陀螺仪技术的高速发展。
由于发达国家的技术封锁,使得我国市场上的现有的MEMS陀螺仪整体处于精度较低的水平，很难满足实时系统的需求。鉴于这样一系列的问题，研制高精度的MEMS陀螺仪成为我国必须要解决的问题。惯导系统误差的重要来源便是陀螺仪精度不高，提高系统精度的关键是提高陀螺仪精度。一般来说，影响MEMS陀螺仪精度的主要原因在于零点漂移与动态误差。除了在硬件结构上对MEMS陀螺仪进行改进，软件方面提高陀螺仪精度的主要手段是使用有效的滤波算法消除零点漂移与动态误差。
国内外研究现状及其发展：陀螺阵列技术最早是由美国JPL实验室提出。2003年他们进行了仿真分析，并没有做实物实验。后来美国Swales Aerospace公司的Lam在对MEMS陀螺随机噪声进行动态建模的基础上，引入外部矫正信息，然后通过信息融合算法来改善MEMS传感器的性能。2008年，Nevada大学的Stubberud提出了一种新的拓展滤波（EKF）算法，充分利用了每个敏感器的动态信息，显著提高了融合精度。2008年以来，美国Tanenhaus and Associatas公司致力于研发基于多MEMS陀螺以及加速度计的低成本高精度惯性导航系统，以满足智能弹药、小型导弹、小型无人机等武器的需求，并且陆续发布了多款产品。2009年，Al-Majed等利用陀螺阵列噪声的相关性，设计了一种组合滤波方案来提高角速率的估计精度，但未给出具体的仿真和实验结果。2015年美国Michigan大学的Wang等在三层开发板上集成了72个MEMS陀螺。他们采用隐Maekov模型对陀螺阵列进行建模和融合，并探索了陀螺间的相关性。实验表明陀螺精度得到了显著提高，同时， 可以从他们的实验结果中发现：当阵列陀螺达到一定数量后， 进一步增加其数量对精度提高的意义并不大。2016年，印度PES理工学院的Heera等设计了3x3平面结构的陀螺阵列，并通过递推Kalman滤波实现了最小方差估计。瑞典皇家理工学院的Skog等设计了4x4x2平面结构的IMU阵列，提出了一种最大似然估计算法用于MIMU阵列的融合，提出迭代解法用于低维优化问题，推导出量测融合问题的Cramer-Rao边界，分析了阵列的几何结构和传感器误差对融合精度的影响，其分析结果对陀螺阵列的下一步研究具有重要的指导意义。2017年，美国罗德岛大学的Vaccaro等提出了一种阵列陀螺漂移互相关性的估计方法(Allan Covar-iance)，在此基础上，采用最优线性组合方法对阵列进行融合。试验中使用28个陀螺构成阵列，融合后漂移的功率谱密度是原来的1/40。
国内最先对MEMS陀螺阵列技术进行研究的是西北工业大学。2006年，胡敏在其硕士论文中首次提到了虚拟陀螺的概念，设计了基于Kalman滤波器的最优估计器，并结合3个陀螺的零漂数据进行了试验。此后，张鹏、薛亮、常洪龙等对陀螺阵列进行了一系列深入的研究，取得了很多重要的成果，包括软件滤波器的设计、陀螺阵列的配置、试验系统的建立以及融合精度与陀螺数量、陀螺相关性、陀螺带宽等因素的关系。采用的方法主要是Kalman滤波及其相关算法，陀螺阵列的结构包括3x1和2x3平面排列方式。摇摆试验中，通过调整参数设置,陀螺误差标准差可降低至原来的1/4左右。哈尔滨工业大学自2012年以来也对MEMS陀螺阵列做了较多的研究。尹作刚在其硕士论文中设计了虚拟动态滤波器，提高了脱落的敏感值，并研究了虚拟陀螺技术在惯性稳定平台中的应用，庞博和成雨在其硕士论文中完成了批量MEMS陀螺的总体方案设计，采用2组2x4排列的陀螺配置方法。哈尔滨工程大学的何昆鹏等研究了虚拟陀螺技术在MEMS惯性导航系统中的应用，3个陀螺构成的阵列精度最大提高了2.7倍，梁海波在其博士论文中对基于陀螺冗余的微惯性系统关键技术进行了研究，包括冗余陀螺配置方式、在线故障诊断、实验室标定与在线标定方法等，提出了新型9陀螺冗余配置方案(分3组，1组沿坐标轴正装，2组斜装，每组的3个陀螺正交)，处理后误差标准差降低至原来的1/2左右。
目前所面临的挑战：
1、陀螺的数量、方向、排列方式等可以在很大程度上影响阵列的性能，可以开展更加深人的研究，同时结合陀螺仪各项误差的成因、机理,探索MEMS陀螺的误差自校正技术。
2、融合算法是决定陀螺阵列的主要因素，研究复杂度低，融合精度高，且具有容错功能的融合算法依然非常重要。
3、研究阵列中各陀螺间的相关性，特别是对时变相关系数的动态描述，以充分发掘阵列技术的潜力。
研究实例：
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
