实验室研究与探索
實驗室研究與探索
실험실연구여탐색
LAABORATORY REESEARCH AND EXPLORATION
2015年
2期
38-42
,共5页
周树道%金永奇%卫克晶%刘星
週樹道%金永奇%衛剋晶%劉星
주수도%금영기%위극정%류성
卡尔曼滤波%姿态角解算%微机电系统传感器%四元素法
卡爾曼濾波%姿態角解算%微機電繫統傳感器%四元素法
잡이만려파%자태각해산%미궤전계통전감기%사원소법
Kalman filter%solution of attitude angles%Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) sensors%quaternion method
针对小型无人机上使用的MEMS惯性传感器在精度、噪声上存在的问题,采用卡尔曼滤波算法结合角度传感器、加速度传感器、磁阻传感器的传感信息,来解算姿态角最优值.采用四元素法确立了捷联矩阵,利用三轴陀螺仪传感器所得到的角速度信息建立系统状态方程,利用三轴加速度传感器和磁阻传感器信息建立了系统测量方程,进而设计了一种卡尔曼滤波器来滤除MEMS传感器存在的随机噪声,并解算出了小型无人机的姿态角.通过实验室静态测试和动态测试表明,无人机姿态角解算结果与实际值对比,误差能够控制在2°以内,可满足工程应用要求.
針對小型無人機上使用的MEMS慣性傳感器在精度、譟聲上存在的問題,採用卡爾曼濾波算法結閤角度傳感器、加速度傳感器、磁阻傳感器的傳感信息,來解算姿態角最優值.採用四元素法確立瞭捷聯矩陣,利用三軸陀螺儀傳感器所得到的角速度信息建立繫統狀態方程,利用三軸加速度傳感器和磁阻傳感器信息建立瞭繫統測量方程,進而設計瞭一種卡爾曼濾波器來濾除MEMS傳感器存在的隨機譟聲,併解算齣瞭小型無人機的姿態角.通過實驗室靜態測試和動態測試錶明,無人機姿態角解算結果與實際值對比,誤差能夠控製在2°以內,可滿足工程應用要求.
침대소형무인궤상사용적MEMS관성전감기재정도、조성상존재적문제,채용잡이만려파산법결합각도전감기、가속도전감기、자조전감기적전감신식,래해산자태각최우치.채용사원소법학립료첩련구진,이용삼축타라의전감기소득도적각속도신식건립계통상태방정,이용삼축가속도전감기화자조전감기신식건립료계통측량방정,진이설계료일충잡이만려파기래려제MEMS전감기존재적수궤조성,병해산출료소형무인궤적자태각.통과실험실정태측시화동태측시표명,무인궤자태각해산결과여실제치대비,오차능구공제재2°이내,가만족공정응용요구.
