基于惯性导航的三叉四元数框架第二部分：误差模型及在初始对准中的应用
机器人学
2021-05-18 v2 系统与控制
系统与控制
摘要
本工作处理 companion paper（第一部分）中提出的三叉四元数框架的误差模型，并进一步利用它们研究陆地车辆里程计辅助的静态/运动惯性导航姿态对准。通过对三叉四元数运动学方程进行线性化，得到左、右三叉四元数误差模型，发现其与由深刻群仿射导出的模型等价。这两种误差模型用于设计相应的扩展卡尔曼滤波器（EKF），即左四元数 EKF（LQEKF）和右四元数 EKF（RQEKF）。通过仿真与现场测试评估其实际性能。由于高估计一致性，L/RQEKF 在静态对准时比基于传统误差模型的 EKF 收敛快得多，即使在任意大航向初始化下亦如此。对于运动对准，L/RQEKF 比传统 EKF 具有大得多的收敛域，尽管它们仍需要姿态初始化的辅助以避免大的初始姿态误差。
引用
@article{arxiv.2102.12220,
title = {A Trident Quaternion Framework for Inertial-based Navigation Part II: Error Models and Application to Initial Alignment},
author = {Wei Ouyang and Yuanxin Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.12220},
year = {2021}
}
备注
17 pages, 13 figures