基于分解四元数的自适应姿态四元数卡尔曼滤波

• 作者: 张德先 聂桂根
• 来源期刊: 控制理论与应用
• 学科: 工学
• 关键词: 卡尔曼滤波 四元数 自适应算法 姿态估计 惯性传感器 磁强计
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 论文与报告
• 页码范围: 367-374
• 页数: 8页
• 分类号: TP273
• 字数: 7421字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7641/CTA.2017.70028

摘要

基于Clifford代数的四元数卡尔曼滤波在融合陀螺/加表/磁强计以估计姿态时,由于四元数各参数与欧拉角不是一一对应关系,无法独立估计各个欧拉角.这样即使重力观测量是可信的,受到干扰的磁场观测量也会影响整个估计结果.为了消除磁场观测量对四元数中横滚角和俯仰角分量的影响,对四元数进行分解,以重新组合重力/磁场观测量.同时,为了减少载体附近磁场和线性加速度干扰对姿态估计的影响,构造了观测噪声自适应算法和观测量自适应干扰补偿.消费级微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)传感器的实验结果表明,对比四元数卡尔曼滤波的原型,改进后的抗干扰能力明显提升.但由于自适应过程引入了两个经验参数,这使得其工作范围和抗干扰能力有待考验.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	聂桂根	武汉大学卫星定位导航技术研究中心	30	163	7.0	11.0
5	张德先	武汉大学卫星定位导航技术研究中心	1	6	1.0	1.0