我们解决的问题

捷联式惯性导航系统需要一个初始化过程，以建立飞行器本体坐标系与当地地理参考系之间的关系。这个过程称为对准，通常需要设备保持静止一段时间以建立初始状态。初始化时，惯性参考系会进行自对准，使当地水平坐标系的垂直轴与感知到的加速度对齐（水平校准），并测量水平地动量以确定初始方位角（陀螺罗盘校准）。如果飞行器的初始姿态已知，且陀螺仪能够提供完美的读数，那么姿态处理器就足够了。然而，初始姿态通常未知，而且由于偏差漂移和启动不稳定性，陀螺仪通常会提供不准确的数据。

MEMS 加速度计在 AHRS 应用中的作用是利用重力提供初始姿态参考（调平），并在飞行过程中提供姿态修正，以修正陀螺仪漂移。

MEMS陀螺仪和加速度计都存在偏置漂移、未对准误差、加速度误差（对重力加速度敏感）、非线性效应（二阶项或可变速率误差）以及比例因子误差等问题。惯性导航系统所需的加速度计应具有稳定且可重复的偏置、较小的偏置温度系数以及几乎不存在的非线性。

其重要性的原因

惯性导航是指利用自身搭载的加速度计和陀螺仪计算物体（例如飞机）的位置和速度的过程。中等精度的惯性导航系统、姿态航向参考系统（AHRS）和飞行控制系统（FCS）都需要陀螺仪和加速度计来预测自由空间中运动物体的位置。

姿态航向参考系统（AHRS）是多轴传感器，可为飞机或任何在自由空间中运动的物体提供航向、姿态和偏航信息。飞行控制系统（FCS）控制飞机的飞行方向并改变速度。AHRS由陀螺仪、加速度计和磁力计组成，分布在所有三个轴上。一些AHRS使用GPS接收器来提高陀螺仪的长期稳定性。通常使用卡尔曼滤波器来计算来自这些多个传感器的解。

我们如何解决这个问题

战术级高精度姿态航向参考系统 (AHRS) 或飞行控制系统 (FCS) 通常采用光纤陀螺仪 (FOG) 或半球谐振陀螺仪 (HRG)。由于它们用于自动飞行模式，因此需要极高的精度，尤其是在雾天和极端天气条件下，必须足够精确以防止起飞和着陆时撞地。对于此类应用，通常需要使用偏置重复性优于 2 mg 的 MEMS 或石英加速度计，其精度需满足包括温度范围、线性度、二阶效应和轴向偏差在内的所有条件要求。

高端和中端精度的姿态航向参考系统（AHRS）旨在辅助飞行员的目视导航或作为备用系统，对性能要求不高。这类AHRS常用于小型民用飞机、直升机和部分无人机。通常情况下，AHRS采用微机电系统（MEMS）加速度计和陀螺仪。加速度计量程的选择取决于应用场景和振动环境。高端系统的全局精度要求约为5毫克，中端系统的全局精度要求为10至20毫克。

赛峰 的 MS1000 MEMS 加速度计专为惯性应用而设计，例如 AHRS。

为何选择我们

MS1000 专为满足先进的战术级惯性应用需求而设计，是一款基于赛峰集团 25 年 MEMS 开发和生产经验的新型高性能加速度计。

主要特点：

• 长期偏差重复性：1.2 毫克（±10克，典型值）
• 残余偏差建模误差：0.7 mg（±10g，典型值）
• 运行内偏差稳定性（Allan 方差 @ 10 秒）：15 μg（±10g，典型值）
• 非线性（IEEE 标准，占满量程的百分比）：0.3%

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