基于无逆Kalman滤波器的姿态估计算法

摘要：

研究了一种基于磁-惯性传感单元(MIMU)的采用无逆Kalman滤波器(IFKF)的姿态估计算法.该方法将运动分为稳定和运动两种状态.针对稳定状态,该算法使用了稳态策略.这种状态下,估计器利用之前时刻的估计值和预测协方差,从而达到既降低运算量,又有效缓解磁场变化带来的姿态偏移和陀螺仪数值积分漂移的目的.另一方面,在动态策略中,严重干扰拒绝方法(SDR)被用于缓解瞬时干扰.同时,无逆Kalman滤波器被用于融合磁-惯性传感单元的数据,有效避免矩阵的求逆运算,由此减轻计算负担.实验结果证明,所提出的方法在有效减少计算时间的同时维持了较高的姿态估计精度.

关键词：磁-惯性传感单元(MIMU);姿态估计;单位四元数;无逆Kalman滤波器(IFKF);严重干扰拒绝(SDR)

所属期刊栏目：31

资助基金：国家自然科学基金61822311

在线出版日期：2021-11-15（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：1027-1036