小波变换法在姿态解算中的应用

• 作者: 刘春 刘滔 张海燕 卫吉祥 汪志宁
• 来源期刊: 电子测量与仪器学报
• 关键词: 惯性导航系统 小波变换法 姿态角 龙格库塔法 四元数法
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 学术论文|PAPERS
• 页码范围: 183-190
• 页数: 8页
• 分类号: TN967.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13382/j.jemi.B2003227

摘要

在惯性导航系统中,为提高陀螺仪的姿态测量精度,抑制低频噪声的影响,提出采用小波变换法融合陀螺仪、加速度计数据解算姿态角.首先将陀螺仪采集的数据进行2层小波分解,剔除低频分量和不稳定的信号,并和高频分量重构,得到滤波后的陀螺仪数据.然后利用加速度计采集的数据解算姿态角,用来不断迭代初始四元数,由初始四元数求出重力向量,再由重力向量叉积求出误差,并作PID控制来修正陀螺仪的角度.最后把修正和滤波后的陀螺仪数据用龙格库塔法计算新的四元数,用该四元数进行负增益调节,最终解算出精确的姿态角.仿真结果表明,解算姿态角的精度提高了80％,可以有效地抑制低频噪声,更加精确地计算姿态角,从而进一步提高导航系统的定位精度.