首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
     检索      

基于低成本磁场和MEMS惯性传感器的姿态测定系统
引用本文:杨克虎,史英桂,姬靖,郭建军,郁文生.基于低成本磁场和MEMS惯性传感器的姿态测定系统[J].中国惯性技术学报,2008,16(5).
作者姓名:杨克虎  史英桂  姬靖  郭建军  郁文生
作者单位:1. 中国科学院,自动化研究所,北京,100190
2. 天津航海仪器研究所,天津,300131
3. 宏易未来(北京)科技有限公司,北京,100085
摘    要:在机器人、小型无人自主飞行器等严格限制成本、体积、功耗的应用场合,一套合适的姿态测定系统显的尤为重要。为此,提出了一种低成本的实时姿态决定系统,该系统由传感器模块和数字信号处理器(DSP)组成。传感器模块由一个三轴的磁罗盘和一个基于MEMS技术的惯性测量单元构成,文中对系统的软硬件设计进行了详细的论述。在此嵌入式平台上面,开发了一套基于四元数和扩展卡尔曼滤波的姿态估计算法,对算法的原理进行了详细介绍。最后给出的实验结果显示此系统具有相当高的性能,姿态角误差的方差在0.02°以下。

关 键 词:姿态估计  四元数  卡尔曼滤波  MEMS惯性传感器

Attitude determination system with low cost magnetic and MEMS inertial sensors
YANG Kehu,SHI Yinggui,JI Jing,GUO Jianjun,YU Wensheng.Attitude determination system with low cost magnetic and MEMS inertial sensors[J].Journal of Chinese Inertial Technology,2008,16(5).
Authors:YANG Kehu  SHI Yinggui  JI Jing  GUO Jianjun  YU Wensheng
Abstract:A low cost real-time attitude determination system which consists of a sensor module and an embed DSP microprocessor is described in this paper. The sensor module consists of a 3-axis magnetic compass and a MEMS Inertial Measurement Unit (IMU). An attitude estimate algorithm has been developed on the embed platform, and it uses a time-varying Additive Extended Kalman Filter based on the quaternion of rotation. Final experiment result demonstrates that this low cost system has a rather high performance, and the variances of attitude angles are below 0.02°.
Keywords:attitude determination  quaternion  Kalman Filter  MEMS inertial sensor
本文献已被 CNKI 万方数据 等数据库收录!
设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号