多MEMS传感器的嵌入式姿态测量系统设计

陈新隽，刘晓平，戴若犁，刘昊扬

（1.北京邮电大学 自动化学院，北京 100876；2.北京梅泰诺通信技术股份有限公司）

陈新隽（硕士研究生），主要研究方向为嵌入式远程监控系统开发与设计；刘晓平（教授），主要研究方向为测控技术与故障诊断、智能控制技术；戴若犁（博士），研究方向为基于智能材料、机电一体化及传感器技术的振动控制；刘昊扬（博士），主要研究方向为结构动力分析、结构优化及物联网相关应用。

引 言

传统的姿态测量因为采用高精度陀螺仪和加速度计等姿态传感器，体积庞大并且价格昂贵［1］。当前 MEMS产品因其体积小、价格低、功耗低，被称为是传统的惯性测量组合的一次重大改革，越来越多地应用于姿态测量应用中。并且，随着MEMS技术的迅速发展以及向各个学科领域的渗透，它的各方面性能如精度、鲁棒性、动态响应等都得到了巨大的提高［2］。

随着嵌入式技术的不断发展，以应用为中心的嵌入式系统由于体积小、功耗低、可靠性高、可裁减性好、软硬件集成度高，已经渗入到我们日常生活的各个方面，在各行各业中都得到了应用。而嵌入式与MEMS的结合使姿态测量系统满足了低成本、低功耗、微型化的应用需求，给消费电子领域带来了巨大进步，如智能手机中的重力感应与指南针，同时给航空、工业、汽车、医疗、环境监控、通信等领域带来了十分广阔的应用前景。

本文采用三轴MEMS陀螺仪、三轴MEMS加速度计及三轴MEMS电子罗盘与Freescale单片机MC9S08QE8组成一个嵌入式姿态测量系统。……