一种自适应混合滤波姿态解算算法

黎星华, 刘晓平, 王刚, 赵云龙, 李永威

北京邮电大学 现代邮政学院, 北京 100876

收稿日期:2020-10-20发布日期:2021-06-23
通讯作者:刘晓平(1965-),男,教授,博士生导师,E-mail:liuxp@bupt.edu.cn.E-mail:liuxp@bupt.edu.cn
作者简介:黎星华(1993-),男,博士生.
基金资助:应急管理部消防救援局科技计划项目（2020XFZD15）

An Adaptive Hybrid Filter Algorithm for Attitude Estimation

LI Xing-hua, LIU Xiao-ping, WANG Gang, ZHAO Yun-long, LI Yong-wei

School of Modern Post, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China

Received:2020-10-20Published:2021-06-23

摘要/Abstract

摘要： 针对低成本惯性测量器件采用基于滤波的姿态解算算法存在精度低、抗干扰性差等问题，提出了一种基于共轭梯度法与互补滤波相融合的自适应参数调节的混合滤波算法.该算法首先利用共轭梯度算法对加速度计和磁力计的数据进行姿态四元数的迭代估算，再通过互补滤波算法将陀螺仪更新的姿态与其进行信息融合，最后根据载体的运动状态自适应调节滤波参数，实现最优姿态估计.为验证所提算法的可行性和抗干扰性，与其他滤波融合算法在移动机器人平台上进行抗磁干扰和抗运动加速度干扰实验.实验结果表明，该算法可以有效地降低磁干扰和运动加速度干扰对姿态角解算的影响，其姿态角解算精度优于传统的梯度下降法、高斯牛顿法和共轭梯度法的滤波融合算法.
中图分类号:
TP391.9

引用本文

黎星华, 刘晓平, 王刚, 赵云龙, 李永威. 一种自适应混合滤波姿态解算算法[J]. 北京邮电大学学报, 2021, 44(3): 79-86.
LI Xing-hua, LIU Xiao-ping, WANG Gang, ZHAO Yun-long, LI Yong-wei. An Adaptive Hybrid Filter Algorithm for Attitude Estimation[J]. Journal of Beijing University of Posts and Telecommunications, 2021, 44(3): 79-86.





PDF全文下载地址:

https://journal.bupt.edu.cn/CN/article/downloadArticleFile.do?attachType=PDF&id=4796