磁强计辅助MEMS惯性器件的新型数据融合算法

马龙; 张锐; 苏志刚

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磁强计辅助MEMS惯性器件的新型数据融合算法

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为实现载体姿态精确测量,设计了一种新型数据融合算法,用以替代传统的卡尔曼滤波器;首先,研究了陀螺仪、加速度、磁强计的姿态测量方法,通过试验分析测量误差分量,然后根据误差频域的差异性提出一种互补滤波器,并在二阶低通滤波器模型下推导出新型数据融合算法模型,最后,以FPGA为处理单元、MEMS惯性元件和磁罗盘为传感器单元开发一套小型姿态检测系统,进行可行性分析和精度估算;从载体的三维转动试验结果可以看出,新型融合算法测量值和卡尔曼滤波器输出值之差保持在±0.07°以内,并且不需要对传感器噪声特性精确标定;在运算时间方面,互补滤波器仅需360μs,卡尔曼滤波器是它的3倍多,因此新型数据融合算法效率更高.

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来源
《计算机测量与控制》 |2014年第8期|2518-2522|共5页
作者
马龙; 张锐; 苏志刚;
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作者单位

中国民航大学中欧航空工程师学院;

天津300300;

中国民航大学中欧航空工程师学院;

天津300300;

中国民航大学中欧航空工程师学院;

天津300300;

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正文语种 chi
中图分类角度计量仪器;
关键词
姿态测量; MEMS; 磁强计; 数据融合; 运算效率;

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