...
  • 主题
高级搜索  >
历史搜索 清空历史
首页> 外文期刊>Pomiary Automatyka Kontrola >Optymalizacja obliczeń rozszerzonego filtru Kalmana dla mikrokontrolera z rodziny ARM
【24h】

Optymalizacja obliczeń rozszerzonego filtru Kalmana dla mikrokontrolera z rodziny ARM

机译：用于ARM系列微控制器的扩展卡尔曼滤波器的计算优化

获取原文
获取原文并翻译 | 示例
           
页面导航
  • 摘要
  • 著录项
  • 相似文献
  • 相关主题

摘要

W artykule została zaprezentowana procedura optymalizująca liczbę operacji arytmetycznych dla rozszerzonego filtru Kalmana integrującego odczyty z czujników inercyjnych w systemie nawigacji bezwładnościowej. Orientacja pojazdu jest określana z wykorzystaniem reprezentacji kwater-nionowej, dzięki czemu przy obrotach nie występuje osobliwość zwana „Gimbal lock" Dzięki znacznemu zmniejszeniu liczby operacji, możliwe stało się zaimplementowanie filtru EKF w mikrokontrolerze ARM AT91SAM7S256 uzyskując 30% obciążenie mikrokontrolera, przy częstotliwości pracy 55 MHz.%One of the most important subsystems of an unmanned vehicle is the inertial measurement unit (IMU) which provides obtainment of data about orientation in space. Its work is conditioned by measurement equipment and a filtering algorithm for the input data. This paper describes implementation of an extended Kalman filter which is an important element in the IMU calculation procedures. As a result of optimization calculations, the quantity of arithmetic operations performed has significantly been reduced, I.e. the number of additions has decreased by 84.57%, subtractions by 41.84%, multiplications by 78.3%, divides by 61.54%. Exponentiation operation and iteration variables have been completely eliminated. Moreover, the fourquadrant inverse tangent function has been replaced by polynomial approximation, calculated with use of Homer's scheme, so that the number of function calls from the library math.h decreased by 77.78%. This significant simplification of the algorithm has been obtained at the cost of execution an additional two square root operations and increasing number of variables used by 16.54%. Reduction in the number of operations has made it possible to implement an EKF filter on a microcontroller ARM AT91SAM7S256 obtaining the microcontroller load of 30% for the operating frequency equal to 55 MHz.
机译：本文介绍了一种程序，该程序针对惯性导航系统中惯性传感器的读数，对扩展卡尔曼滤波器的算术运算次数进行了优化。车辆的方向是使用四方坐标表示法确定的，因此在转数时不会出现称为“万向锁定”的奇异现象。由于大大减少了操作次数，因此可以在ARM AT91SAM7S256微控制器中实现EKF滤波器，从而在55 MHz时获得30％的微控制器负载。％无人飞行器最重要的子系统之一是惯性测量单元（IMU），它提供有关空间方向数据的获取，其工作受测量设备和输入数据过滤算法的约束，本文介绍了实现方法作为IMU计算程序中的重要元素的扩展卡尔曼滤波器的优化计算结果是，算术运算的数量已大大减少，即加法次数减少了84.57％，减法次数减少了41.84％，乘以78.3％，除以61.54％。运算操作和迭代变量已被完全消除。此外，四象限反正切函数已被多项式逼近所取代，多项式逼近是使用Homer方案计算的，因此从库math.h调用的函数数量减少了77.78％。通过执行额外的两个平方根运算以及使用的变量数增加16.54％的代价，已获得算法的显着简化。减少操作数量使得在微控制器ARM AT91SAM7S256上实现EKF滤波器成为可能，从而在55 MHz的工作频率下获得30％的微控制器负载。

著录项

相似文献

  • 外文文献
  • 中文文献
  • 专利
获取原文

客服邮箱：kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备：11010802029741号 ICP备案号：京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有

  • 客服微信

  • 服务号