磁传感器输出姿态信息修正方法研究

摘要：

在基于地磁、角速度及重力加速度(MARG)测量的航姿融合估计应用中,磁干扰会破坏磁传感器输出所含姿态信息,进而降低姿态估计精度.为提高姿态估计的抗磁干扰能力,研究了在静态及小幅加速度运动条件下修正磁传感器输出的方法.该方法利用重力加速度测量值对归一化磁传感器输出向量进行修正,修正依据是地磁向量与重力加速度夹角恒定以及最小化修正角度.分析了航姿融合估计算法模型与磁传感器输出修正原理,给出了修正方程并推导了修正计算式,最后通过静态与动态实验验证了修正效果.实验表明,磁传感器输出修正使俯仰角及横滚角估计均方根误差分别降低2.6°与1.6°.此外,该修正方法还具有不改变融合计算过程,便于与其他改进措施结合使用的特点.

关键词：磁传感器、加速度计、姿态估计、卡尔曼滤波器、四元数

所属期刊栏目：40

分类号：TH762.3(仪器、仪表)

资助基金：国家自然科学基金青年科学基金61602041

在线出版日期：2019-06-05（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：47-53