基于PID自适应卡尔曼的惯导姿态算法

作者：邓传远; 刘春; 谢皓; 张国强

来源：传感器与微系统, 2020, 39(04): 132-135.

DOI：10.13873/J.1000-9787(2020)04-0132-04

• 惯性导航系统
• 比例—积分—微分(PID)自适应卡尔曼滤波
• 姿态角
• 融合滤波

针对飞机、车辆等载体惯性导航系统中积分累积误差和噪声误差,导致姿态角偏差增大的问题,以惯导融合思想为基础,提出一种比例—积分—微分(PID)自适应卡尔曼滤波算法。算法首先融合加速度计和陀螺仪解算的实时角度值,利用PID控制器抑制误差波动并作为量测数据,将陀螺仪数据作为状态数据;再通过带有自适应系数的滤波方程,结合数据,给出了详尽的理论分析过程,最后得到可信的姿态定位信息。利用数字信号处理器(DSP)实时处理惯性测量单元MPU6050数据,实验结果表明:对比常用的姿态滤波算法,新算法精度提高了50%左右,运算时间缩短了40%左右,基本满足实际需要。

• 单位
  合肥工业大学