基于加速度计模型重构的自适应姿态融合算法

陆喆俊; 孙宪坤; 陶鹏

doi:10.13873/J.1000-9787(2021)08-0133-04

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基于加速度计模型重构的自适应姿态融合算法

计算与测试 | 更新时间：2025-09-11

- 基于加速度计模型重构的自适应姿态融合算法
- Adaptive attitude fusion algorithm based on accelerometer model reconstruction
- 传感器与微系统 2021年第8期页码：133-136
- 作者机构：
  
  上海工程技术大学电子电气工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  上海市科学技术委员会科研计划项目(16DZ1206002);国家自然科学基金青年科学基金资助项目(61801286)
- DOI：10.13873/J.1000-9787(2021)08-0133-04
  中图分类号： TP391.41
- 纸质出版：2021
- 稿件说明：
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陆喆俊, 孙宪坤, 陶鹏. 基于加速度计模型重构的自适应姿态融合算法[J]. 传感器与微系统, 2021,(8):133-136.

LU Zhejun, SUN Xiankun, TAO Peng. Adaptive attitude fusion algorithm based on accelerometer model reconstruction[J]. 2021, (8): 133-136.
陆喆俊, 孙宪坤, 陶鹏. 基于加速度计模型重构的自适应姿态融合算法[J]. 传感器与微系统, 2021,(8):133-136. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2021)08-0133-04.

LU Zhejun, SUN Xiankun, TAO Peng. Adaptive attitude fusion algorithm based on accelerometer model reconstruction[J]. 2021, (8): 133-136. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2021)08-0133-04.

摘要

针对传统四旋翼无人机梯度下降姿态融合算法收敛较慢

步长难以确定

且受非重力加速度影响大的问题

提出一种基于加速度计模型重构的自适应姿态融合算法。在加速度计模型重构的基础上

利用自适应Momentum梯度下降算法融合加速度计与陀螺仪数据进行水平姿态角解算

最后结合所得水平姿态角与磁力计数据计算偏航角。实验结果表明:该算法在低速和高速运动状态下相对于传统算法的精度分别提高了3～4个数量级和1个数量级。

Abstract

An adaptive attitude fusion algorithm based on accelerometer model reconstruction is proposed to solve the problems of slow convergence

difficulty in determining step size and big impact of non-gravity acceleration.On the basis of the accelerometer model reconstruction

adaptive Momentum gradient descent algorithm is used to fuse the data from gyroscope and accelerometer

then the horizontal attitude angle can be obtained. Finally

the yaw angle is calculated by the obtained horizontal attitude and the magnetometer data. The experimental results show that the precision of the proposed algorithm is improved by 3～4 orders of magnitude and 1 order of magnitude

respectively

compared with the traditional algorithm at low speed and high speed.

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