基于MARG传感器的车辆姿态测量算法的研究
| 摘要 | 第11-13页 |
| ABSTRACT | 第13-14页 |
| 第1章 绪论 | 第15-21页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第15-16页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第16-19页 |
| 1.2.1 MEMS传感器发展现状 | 第16-17页 |
| 1.2.2 微惯性AHRS国内外发展状况 | 第17-18页 |
| 1.2.3 MARG传感器姿态解算算法研究现状 | 第18-19页 |
| 1.3 论文的主要内容及章节安排 | 第19-21页 |
| 第2章 姿态测量系统基本理论及工作原理 | 第21-33页 |
| 2.1 常用坐标系的定义和转换 | 第21-24页 |
| 2.1.1 地球参数说明 | 第21页 |
| 2.1.2 常用坐标系的定义 | 第21-22页 |
| 2.1.3 坐标系转换 | 第22-24页 |
| 2.2 姿态更新算法基本理论 | 第24-25页 |
| 2.2.1 姿态更新算法 | 第24页 |
| 2.2.2 欧拉角法 | 第24-25页 |
| 2.3 基于观测量的姿态估计方法 | 第25-27页 |
| 2.4 卡尔曼滤波基础理论 | 第27-32页 |
| 2.4.1 卡尔曼滤波的标准形式 | 第27-29页 |
| 2.4.2 噪声协方差阵对滤波的影响 | 第29-31页 |
| 2.4.3 卡尔曼滤波在姿态融合中的应用 | 第31-32页 |
| 2.5 本章小结 | 第32-33页 |
| 第3章 传感器特性分析与磁强计误差补偿 | 第33-45页 |
| 3.1 MARG传感器 | 第33-37页 |
| 3.1.1 MEMS加速度计 | 第33-34页 |
| 3.1.2 MEMS陀螺仪 | 第34-35页 |
| 3.1.3 磁强计 | 第35页 |
| 3.1.4 MTi传感器 | 第35-37页 |
| 3.2 磁强计校准 | 第37-44页 |
| 3.2.1 磁场干扰分析 | 第37页 |
| 3.2.2 六参数椭球拟合法 | 第37-38页 |
| 3.2.3 改进后的十二参数椭球拟合法 | 第38-40页 |
| 3.2.4 校准实验 | 第40-44页 |
| 3.3 本章小结 | 第44-45页 |
| 第4章 姿态测量系统的设计 | 第45-81页 |
| 4.1 姿态测量系统 | 第45-48页 |
| 4.2 姿态角初始对准 | 第48-56页 |
| 4.2.1 静基座粗对准 | 第49-50页 |
| 4.2.2 捷联系统误差方程 | 第50-51页 |
| 4.2.3 精对准 | 第51-54页 |
| 4.2.4 仿真与实验 | 第54-56页 |
| 4.3 巴特沃斯低通滤波 | 第56-69页 |
| 4.3.1 加速度计信号的频域分析 | 第56-61页 |
| 4.3.2 低通滤波器的设计 | 第61-65页 |
| 4.3.3 数字滤波器相位延时的改善 | 第65-69页 |
| 4.4 车辆运动分析 | 第69-77页 |
| 4.4.1 重力分量估算 | 第69-73页 |
| 4.4.2 车辆状态识别 | 第73-77页 |
| 4.5 自适应卡尔曼滤波 | 第77-80页 |
| 4.5.1 状态方程与测量方程 | 第77-78页 |
| 4.5.2 噪声矩阵Q和R | 第78-80页 |
| 4.6 本章小结 | 第80-81页 |
| 第5章 姿态测量系统测试实验与仿真 | 第81-95页 |
| 5.1 姿态测量系统测试仿真实验与性能分析 | 第81-87页 |
| 5.1.1 仿真设定 | 第81-83页 |
| 5.1.2 仿真结果 | 第83-87页 |
| 5.2 姿态测量系统测试实验与性能分析 | 第87-93页 |
| 5.2.1 实验概述 | 第87-88页 |
| 5.2.2 实验结果 | 第88-93页 |
| 5.3 本章小结 | 第93-95页 |
| 第6章 总结与展望 | 第95-97页 |
| 参考文献 | 第97-101页 |
| 致谢 | 第101-102页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第102页 |
