基于AHRS的改进自适应互补滤波算法研究

作者:张浩磊;朱健;黄镇 刊名:固体电子学研究与进展 上传者:陈慧

【摘要】针对基于MEMS传感器的航姿参考系统精度不高、数据易漂移导致测量无人载体航姿数据不准确的问题,设计了基于四元数与自适应互补滤波相结合的改进自适应互补滤波算法。通过对MEMS加速度计与磁强计输出数据、MEMS陀螺仪的积分数据进行补偿、数据融合,减小积分漂移。仿真实验数据表明,该改进互补滤波算法可抑制外部噪声对输出数据准确性的影响,提高了姿态角输出数据准确性。

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第38卷 第2期 2O18年 4月 固体电子学研究与进展 RESEARCH &PROGRESS OF SSE V01.38,No.2 Apr.,2018 基于 AHRS的改进自适应互补滤波算法研究 张浩磊 朱 健 黄 镇 ( 南京电子器件研究所,南京,210016) ( 微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室,南京 ,210O16) 2017-1l一20收稿,2017—12—25收改稿 摘要:针对基于 MEMS传感器的航姿参考系统精度不高、数据易漂移导致测量无人载体航姿数据不准确的问 题,设计了基于四元数与 自适应互补滤波相结合的改进 自适应互补滤波算法。通过对 MEMS加速度计与磁强计 输出数据、MEMS陀螺仪的积分数据进行补偿、数据融合 ,减小积分漂移。仿真实验数据表明,该改进互补滤波算 法可抑制外部噪声对输出数据准确性的影响,提高了姿态角输出数据准确性。 关键词 :微机电系统;航姿参考系统:四元数 ;自适应互补滤波 中图分类号 :TP273 文献标识码 :A 文章编号 :1000—3819(2O18)02-0141—05 The Research on Improved Adaptive Complementary Filter Algorithm Based on the AHRS ZHANG Haolei ZHU Jian ’ HUANG Zhen ( Nanjing Electronic Devices Institute,Nanjing,210016,CHN) ( Science and Technology on Monolithic Integrated Circuit and Modules Laboratory,Nanjing,210016,CHN) Abstract:Aiming at the inaccuracy of the measurement data of unmanned aeria1 vehicle (UAV)due to the low accuracy and easy data drift in the attitude and heading reference system (AHRS)based on MEM S sensors,an improved adaptive complementary filter algorithm based on quaternion and adaptive complementary filter was put forward in the paper.By fusing the data of M EMS accelerometers,magnetometers and integral data of MEM S gyroscopes,the drift of in— tegrator is decreased.Experimental results show that the accuracy of the data from AHRS was improved by reducing the effect of noise for the application of the adaptive complementary filter algorithm. Key words:M EMS;AHRS;quaternion;adaptive complementary filter 士

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