图灵爱吃凤梨 2024-10-21 09:45
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互补滤波数据融合进行姿态解算能不能简化成这个思路

我的思路是把互补滤波得到的姿态角简化成如下形式(以俯仰角举例):
Pitch=Ka*PitchG+(1-Ka)PitchA;
其中Pitch是最终修正得到的俯仰角的值,PitchG和PitchA分别是通过陀螺仪和加速度计得到的俯仰角的值,具体关系是:
PitchG=PitchG+GyroX
dt;
PitchA=atan(AcceX/AcceZ);
GyroX是IMU绕x轴旋转的角速度,AcceX和AcceZ分别是IMU在x轴和z轴上的加速度。PitchG为GyroX的积分,PitchA为以重力加速度为基准得到的俯仰角。
Ka是陀螺仪数据的权重。当GyroX超出一定范围时,认定IMU处于快速运动状态,而陀螺仪的动态测量效果更好,就通过陀螺仪数据与加速度数据的误差e作为P算法的误差信号来增大Ka的值。当GyroX在一定范围内,认定IMU处于缓慢运动或者静止状态,而加速度计的静态测量效果更好,就用同样的P算法来减小Ka的值。同时也对误差e限幅,防止误差过大而导致Ka变化过快。同时也对Ka限幅,保证Ka在0到1之间。
由于陀螺仪测得的角速度存在误差,积分后会发生积分漂移,并且这个漂移会随着时间推移越来越大,所以当误差e大于某个值后就把数据融合得到的Pitch赋值到PitchG来进行校准。
我看好多互补滤波姿态解算都要用各种矩阵,我大一新生看不大懂,就不知道这个思路是否可行。

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