用于姿态估计中传感器融合的级联互补滤波架构
系统与控制
2021-07-09 v1 系统与控制
摘要
姿态估计是计算物体相对于固定参考系的方向角的过程。陀螺仪、加速度计和磁力计是姿态估计中使用的一些基本传感器。由这些传感器计算出的方向角通过传感器融合方法相结合以获得准确估计。互补滤波器是广泛采用的技术之一，其性能高度依赖于其增益参数的适当选择。本文提出了一种新颖的互补滤波器级联架构，该架构在一个框架内采用了互补滤波器的非线性与线性版本。非线性版本用于校正陀螺仪偏置，而线性版本估计姿态角。所提架构的显著优点是其独立于滤波器参数，从而避免了滤波器增益参数的调谐。所提架构不需要系统的任何数学建模且计算开销低。所提方法应用于真实世界数据集，与其他最先进算法相比估计结果表现良好。
引用
@article{arxiv.2107.03970,
title = {Cascaded Complementary Filter Architecture for Sensor Fusion in Attitude Estimation},
author = {Parag Narkhede and Shashi Poddar and Rahee Walambe and George Ghinea and Ketan Kotecha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.03970},
year = {2021}
}