一种微惯性与磁组合测量单元的姿态解算方法

摘要：

目前无人机、机器人、人体动作捕捉等多个领域都需要全姿态测量方法支持,采用微惯性与磁传感器组合测量姿态是成本低、性能好、普遍使用的一种方案.针对磁力计易受外界铁磁干扰问题,提出一种基于旋转四元数、两级更新的姿态解算方法:第1级根据建立的陀螺仪、加速度计量测模型构建损失函数,采用梯度下降法对载体俯仰角和横滚角进行更新;第2级根据建立的磁力计量测模型,采用梯度下降法对载体偏航角进行更新.利用后验估计四元数计算铁磁干扰估计量,并将其作为下一时刻的先验铁磁干扰.实验结果表明,该算法可以有效校正角速率积分带来的累积误差,提高姿态解算精度,并具有一定抗铁磁干扰能力,增强了微惯性与磁组合测量单元姿态解算方法的环境适应性.

关键词：微惯性与磁组合测量单元、姿态解算、两级姿态更新、梯度下降法、铁磁干扰补偿

所属期刊栏目：40

分类号：V249.32+2(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：国家自然科学基金项目61673067

在线出版日期：2020-04-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2447-2456