針對(duì)姿態(tài)傳感器的姿態(tài)估計(jì)方法的詳細(xì)資料說(shuō)明免費(fèi)下載

　　針對(duì)姿態(tài)傳感器提供不同采樣率和時(shí)延的矢量測(cè)量離散時(shí)間樣本的情況，提出了一種姿態(tài)估計(jì)方法。所提出的方法基于輸出預(yù)測(cè)器和姿態(tài)觀測(cè)器或濾波器的級(jí)聯(lián)組合。該預(yù)測(cè)器補(bǔ)償矢量測(cè)量中的采樣和延遲的影響，并提供輸出的連續(xù)時(shí)間預(yù)測(cè)。然后在觀測(cè)器或?yàn)V波器中使用這些預(yù)測(cè)來(lái)估計(jì)當(dāng)前的姿態(tài)。本文的主要貢獻(xiàn)是利用姿態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)的潛在對(duì)稱性，設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算簡(jiǎn)單和通用的遞歸預(yù)測(cè)器，即它可以與任何漸近穩(wěn)定的觀測(cè)器或?yàn)V波器組合。我們證明了該預(yù)測(cè)器能夠再現(xiàn)連續(xù)的無(wú)時(shí)滯矢量測(cè)量。在仿真實(shí)例中，我們證明了即使在測(cè)量噪聲和延遲不確定性存在的情況下，組合預(yù)測(cè)器-觀測(cè)器仍具有良好的性能。

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　　安裝在車輛上的姿態(tài)傳感器以矢量方向測(cè)量的形式測(cè)量關(guān)于其姿態(tài)的部分信息。姿態(tài)估計(jì)器的目標(biāo)是通過(guò)處理這些矢量測(cè)量來(lái)計(jì)算車輛的方位。對(duì)于隨機(jī)姿態(tài)估計(jì)方法（如擴(kuò)展卡爾曼濾波器、無(wú)味濾波器等）和確定性姿態(tài)觀測(cè)器，都有大量的研究。在衛(wèi)星姿態(tài)估計(jì)應(yīng)用中，諸如星敏感器或地球敏感器之類的高精度傳感器以低采樣率（0.5至10Hz）提供測(cè)量。相比之下，星載陀螺儀可以容易地以kHz速率（可能為兩個(gè)數(shù)量級(jí)）提供高帶寬測(cè)量。震級(jí)比方向信息快。星形跟蹤器傳感器內(nèi)部的圖像處理可以導(dǎo)致幾十毫秒級(jí)的顯著延遲，導(dǎo)致星形跟蹤器測(cè)量相對(duì)于陀螺儀測(cè)量被延遲。當(dāng)使用基于視覺(jué)的傳感器，如相機(jī)和路標(biāo)時(shí)，在航空機(jī)器人的姿態(tài)估計(jì)中也會(huì)出現(xiàn)類似的采樣和延遲問(wèn)題。此外，在室內(nèi)飛行環(huán)境中，來(lái)自諸如VICON或OptiTrack之類的設(shè)備的姿態(tài)數(shù)據(jù)被從這些傳感器到車輛的機(jī)載姿態(tài)估計(jì)系統(tǒng)的通信信道延遲。
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