仪器仪表学报

作者：石岗，李希胜，王哲，白艳茹，郑成才

单位：石岗,1?北京科技大学自动化学院北京100083；2?中国石油大学（华东）信息与控制工程学院青岛266580；3?中国石油大学胜利学院东营257061,,李希胜,1?北京科技大学自动化学院北京100083；4?北京市工业波谱成像工程技术研究中心北京100083；,,王哲,1?北京科技大学自动化学院北京100083,,白艳茹,1?北京科技大学自动化学院北京100083；北京科技大学高等工程师学院北京100083,,郑成才,1?北京科技大学自动化学院北京100083,

关键词：磁传感器;加速度计;姿态估计;卡尔曼滤波器;四元数

基金：国家自然科学基金青年科学基金(61602041)项目资助

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。

来源：2019年第3期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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