基于四元数的MARG传感器姿态测量算法

被引：39

作者：

刘兴川

张盛

李丽哲

林孝康

机构：

[1] 清华大学深圳研究生院

来源：

清华大学学报(自然科学版) | 2012年 / 52卷 / 05期

关键词：

四元数; 扩展Kalman滤波; 惯性测量单元; 姿态; 陀螺仪;

D O I：

10.16511/j.cnki.qhdxxb.2012.05.011

中图分类号：

TP212 [发送器（变换器）、传感器];

学科分类号：

080202 ;

摘要：

陀螺仪的漂移、载体的线性加速度和周围局部磁场的干扰是制约MARG传感器姿态测量精度的主要问题,传统的方法利用滤波算法和零速修正技术来减小姿态测量误差。该文基于已有的惯性测量单元,设计了一个基于四元数的扩展Kalman滤波器,通过建立MARG传感器模型,引入传感器偏差补偿和自适应的测量噪声协方差矩阵构造方法来提高姿态测量精度,减小载体线性加速度和周围局部磁场的干扰,实现三自由度的姿态测量。基于惯性测量单元(IMU)的实验结果表明了本文所提算法能显著提高姿态测量精度。

引用

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