基于改进Mahony互补滤波算法的三维运动轨迹恢复

作者：田红丽; 孙永全; 刘洪普^*

来源：传感器与微系统, 2018, 37(12): 118-121.

DOI：10.13873/J.1000-9787(2018)12-0118-04

• 三维运动轨迹
• 互补滤波
• 运动传感器
• 卡尔曼滤波
• 四元数
• 旋转矩阵

针对定位和导航的研究,需要不同程度地恢复物体在室内场景下的三维运动轨迹,提出基于改进的Mahony互补滤波算法求解三维运动轨迹的方法。实验使用智能手机内置运动传感器和MPU6050九轴运动传感器,仅采用传感器的加速度和角速度数据,通过卡尔曼滤波预处理;利用四元数更新旋转矩阵,积分求得位移并进行补偿得出轨迹。为了验证算法的可靠性,比较了改进算法、传统互补滤波算法和经典四阶龙格库塔(Runge-Kutta)所求轨迹曲线,改进Mahony互补滤波算法求得轨迹准确性和鲁棒性更佳,基本满足三维运动轨迹恢复的需求。

• 单位
  华北科技学院; 河北工业大学