多传感器互补滤波器数据融合算法设计

摘要：

针对多传感器姿态测量系统小型化、高精度和低成本的要求,设计三传感器互补滤波器数据融合算法,实现载体姿态解算.在传感器级别利用MEMS陀螺仪、MEMS加速度计、电子罗盘分别对载体的姿态信息进行结算,得到多传感器解算数据;在频域上进行噪声分析,进一步验证各传感器噪声的频率互补性,分别设计三传感器组成的俯仰角和横滚角互补滤波器以及双传感器组成的航向角互补滤波器;构建一套基于FPGA的多传感器姿态测量系统并进行互补滤波器的实验验证.实验结果表明,相比于姿态航向参考系统(AHRS)的测量值,横滚角以及俯仰角精度在±0.37°以内,航向角精度在±0.8°以内,验证了该系统具有较高精度的输出.

关键词：姿态测量、现场可编程门阵列、互补滤波器、微机电系统、数据融合

所属期刊栏目：39

分类号：TP391(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金委员会与中国民用航空局联合资助基金项目U1633101;中央高校基本科研业务费中国民航大学专项基金项目3122016U001

在线出版日期：2018-11-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：3080-3086