传感技术学报
傳感技術學報
전감기술학보
Journal of Transduction Technology
2011年
5期
642-646
,共5页
惯性导航%姿态测量%微机电系统(MEMS)%无先导卡尔曼滤波(UKF)
慣性導航%姿態測量%微機電繫統(MEMS)%無先導卡爾曼濾波(UKF)
관성도항%자태측량%미궤전계통(MEMS)%무선도잡이만려파(UKF)
针对工业和民用领域对姿态测量的需求,提出了基于MEMS加速度计、陀螺仪和磁强计的姿态测量系统,并采用无先导卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)方法处理传感器数据.针对基于加速度计和磁强计的姿态测量方式在动态测量时不准确的问题和单独采用陀螺仪测量角度产生漂移的问题,设计了基于方向旋转矩阵的UKF滤波器:结合两种测量方式的优点,互相克服各自的不足.经过UKF处理后:在静态测试中,测量系统没有积累误差;在动态测试中,陀螺仪补偿了加速度计和磁强计测量方法的中产生的毛刺.实验结果表明,所设计的姿态系统可以达到很高的精度;通过嵌入式系统完成数据采集和滤波,姿态测量系统具有很好的实时性.
針對工業和民用領域對姿態測量的需求,提齣瞭基于MEMS加速度計、陀螺儀和磁彊計的姿態測量繫統,併採用無先導卡爾曼濾波(Unscented Kalman Filter,UKF)方法處理傳感器數據.針對基于加速度計和磁彊計的姿態測量方式在動態測量時不準確的問題和單獨採用陀螺儀測量角度產生漂移的問題,設計瞭基于方嚮鏇轉矩陣的UKF濾波器:結閤兩種測量方式的優點,互相剋服各自的不足.經過UKF處理後:在靜態測試中,測量繫統沒有積纍誤差;在動態測試中,陀螺儀補償瞭加速度計和磁彊計測量方法的中產生的毛刺.實驗結果錶明,所設計的姿態繫統可以達到很高的精度;通過嵌入式繫統完成數據採集和濾波,姿態測量繫統具有很好的實時性.
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