多传感器数据的校准与融合的研究与实现
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 | 第10-13页 |
| 1.2 国内外的研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2.1 国内外传感器校准的研究现状 | 第13页 |
| 1.2.2 国内外多传感器融合的研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3 本课题研究的主要内容 | 第14-16页 |
| 第2章 传感器及数据融合概述 | 第16-22页 |
| 2.1 惯性传感器基本工作原理 | 第16-18页 |
| 2.1.1 加速度计基本工作原理 | 第16-17页 |
| 2.1.2 陀螺仪基本工作原理 | 第17-18页 |
| 2.2 磁传感器基本工作原理 | 第18-19页 |
| 2.2.1 各向异性磁阻传感器 | 第18页 |
| 2.2.2 巨磁阻传感器 | 第18-19页 |
| 2.2.3 巨磁阻抗磁传感器 | 第19页 |
| 2.3 多传感器数据融合 | 第19-21页 |
| 2.3.1 多传感器数据融合系统的处理模型 | 第20页 |
| 2.3.2 多传感器数据融合算法概述 | 第20-21页 |
| 2.4 本章小结 | 第21-22页 |
| 第3章 传感器数学模型与模型参数估计 | 第22-41页 |
| 3.1 坐标系描述 | 第22-24页 |
| 3.1.1 坐标系的组成 | 第22页 |
| 3.1.2 坐标系左右手法则 | 第22-23页 |
| 3.1.3 参考坐标系 | 第23页 |
| 3.1.4 载体坐标系 | 第23-24页 |
| 3.2 姿态描述 | 第24-33页 |
| 3.2.1 欧拉角姿态表示 | 第24-25页 |
| 3.2.2 坐标变换矩阵姿态表示 | 第25-28页 |
| 3.2.3 四元数姿态表示 | 第28-33页 |
| 3.3 传感器数学模型构建 | 第33-39页 |
| 3.3.1 地球地磁场数学模型 | 第33-34页 |
| 3.3.2 磁力计数学模型以及模型参数估计 | 第34-37页 |
| 3.3.3 加速度计数学模型以及模型参数估计 | 第37-39页 |
| 3.3.4 陀螺仪数学模型 | 第39页 |
| 3.4 磁力计的倾斜补偿算法 | 第39-40页 |
| 3.5 本章小结 | 第40-41页 |
| 第4章 多传感器数据融合 | 第41-54页 |
| 4.1 互补滤波器 | 第41-42页 |
| 4.2 卡尔曼滤波器 | 第42-50页 |
| 4.2.1 卡尔曼滤波的要素 | 第42-43页 |
| 4.2.2 卡尔曼增益推导 | 第43-49页 |
| 4.2.3 拓展卡尔曼滤波器 | 第49-50页 |
| 4.3 基于三传感器数据融合的姿态估计方案设计 | 第50-53页 |
| 4.3.1 EKF预测阶段 | 第50-52页 |
| 4.3.2 EKF修正阶段 | 第52页 |
| 4.3.3 传感器数据融合系统工作流程 | 第52-53页 |
| 4.4 本章小结 | 第53-54页 |
| 第5章 测试结果分析 | 第54-60页 |
| 5.1 姿态静态测试 | 第54-57页 |
| 5.1.1 磁力计线性测试 | 第54-55页 |
| 5.1.2 磁力计倾斜补偿测试 | 第55-56页 |
| 5.1.3 姿态稳定性测试 | 第56-57页 |
| 5.2 姿态动态测试 | 第57-58页 |
| 5.3 EKF和互补滤波抗干扰对比测试 | 第58-59页 |
| 5.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 总结与展望 | 第60-62页 |
| 参考文献 | 第62-64页 |
