位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于对偶四元数的航姿系统姿态更新算法研究
  • ISSN号:1004-731X
  • 期刊名称:《系统仿真学报》
  • 时间:0
  • 分类:U666.1[交通运输工程—船舶及航道工程;交通运输工程—船舶与海洋工程]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工程大学自动化学院,哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金(60474046)
中文摘要:

以微小型捷联航姿参考系统为研究对象,建立基于对偶四元数的导航系统姿态更新解算参数模型。该方法区别于描述刚体纯旋转变换的四元数方法,将载体系与地理系之间坐标转换的旋转与平移过程进行统一、融合,通过建立最小方差目标方程,求解最优的姿态更新矩阵。构建Kalman滤波方程,最终确定载体姿态,航向角实时信息。仿真表明,对偶四元数所建姿态四元数误差的均值与均方差均小于0.002。Kalman滤波器构造符合实际系统要求,在传感器测量精度有限的情况下,可使俯仰角、横滚角、航向角误差分别减小到0.1°,0.1°,0.2°。

英文摘要:

The parameter model for attitude updating in the field of micro-strapdown attitude and heading reference system (AHRS) was established based on the dual quaternion (DQ) algebra. Differing from the quaternion (Q) solution adopted to express the pure rotation transition of rigid body, DQ scheme described the coordinates transition between body frame and geographical frame by fusing the measurements of rotation and translation process, computed the optimized attitude updating matrix by constituting the least squares cost function as well. Moreover, the Kalman filter functions were designed, which then defined the real-time attitude and heading estimates. Simulation indicates that the mean and root mean square of attitude quaternion error based on DQ technique are both below 0.002. The modeling of Kalman filter accords with the requirements for practical applications, the pitch, roll, and heading angles error never exceed 0.1°, 0.1°, 0.2° respectively, even if the accuracy of the sensors is modest.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《系统仿真学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国航天科工集团公司
  • 主办单位:北京仿真中心 中国仿真学会
  • 主编:李伯虎
  • 地址:北京市海淀区永定路50号院
  • 邮编:100039
  • 邮箱:simu-xb@vip.sina.com
  • 电话:010-88527147
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-731X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-3092/V
  • 邮发代号:82-9
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:51729