西安交通大学学报
西安交通大學學報
서안교통대학학보
JOURNAL OF XI'AN JIAOTONG UNIVERSITY
2013年
6期
44-49
,共6页
田方浩%姚敏立%周淑华%伍宗伟
田方浩%姚敏立%週淑華%伍宗偉
전방호%요민립%주숙화%오종위
卫星通信,传感器融合%姿态估计%互补滤波器
衛星通信,傳感器融閤%姿態估計%互補濾波器
위성통신,전감기융합%자태고계%호보려파기
针对低成本微机电惯性测量单元无法满足宽带移动卫星通信系统姿态估计精度的问题,提出了以单基线GPS为辅助传感器的低成本姿态估计(LCAE)算法.该算法通过互补滤波器对陀螺测量值与加速度计姿态角进行传感器融合.为了克服机动加速度干扰,借助单基线GPS的速率信息及航向信息,加入了机动加速度补偿和侧滑角补偿；为了降低算法对GPS信号的依赖,加入了开关结构.实验结果表明,LCAE算法能够有效去除加速度计测量值中的非重力信息,隔离载体运动对加速度计输出的干扰,姿态角估计精度在GPS信号完全锁定的情况下达到±0.5°以内,在GPS信号不完全锁定的情况下,姿态角估计精度优于开关卡尔曼方法,达到±1°以内,满足低成本移动卫星通信系统要求.
針對低成本微機電慣性測量單元無法滿足寬帶移動衛星通信繫統姿態估計精度的問題,提齣瞭以單基線GPS為輔助傳感器的低成本姿態估計(LCAE)算法.該算法通過互補濾波器對陀螺測量值與加速度計姿態角進行傳感器融閤.為瞭剋服機動加速度榦擾,藉助單基線GPS的速率信息及航嚮信息,加入瞭機動加速度補償和側滑角補償；為瞭降低算法對GPS信號的依賴,加入瞭開關結構.實驗結果錶明,LCAE算法能夠有效去除加速度計測量值中的非重力信息,隔離載體運動對加速度計輸齣的榦擾,姿態角估計精度在GPS信號完全鎖定的情況下達到±0.5°以內,在GPS信號不完全鎖定的情況下,姿態角估計精度優于開關卡爾曼方法,達到±1°以內,滿足低成本移動衛星通信繫統要求.
침대저성본미궤전관성측량단원무법만족관대이동위성통신계통자태고계정도적문제,제출료이단기선GPS위보조전감기적저성본자태고계(LCAE)산법.해산법통과호보려파기대타라측량치여가속도계자태각진행전감기융합.위료극복궤동가속도간우,차조단기선GPS적속솔신식급항향신식,가입료궤동가속도보상화측활각보상；위료강저산법대GPS신호적의뢰,가입료개관결구.실험결과표명,LCAE산법능구유효거제가속도계측량치중적비중력신식,격리재체운동대가속도계수출적간우,자태각고계정도재GPS신호완전쇄정적정황하체도±0.5°이내,재GPS신호불완전쇄정적정황하,자태각고계정도우우개관잡이만방법,체도±1°이내,만족저성본이동위성통신계통요구.
