基于MEMS的海洋浮标云台稳定控制算法

Stable control algorithm of camera pan and tilt in ocean buoy based on MEMS

针对海洋浮标上成像系统受其载体姿态的变化和海浪等因素的影响导致获得的图像信息不稳定或模糊这一现状,设计一套基于ARM11的云台稳定控制系统,即利用陀螺传感器MPU6050和磁力计HMC5883l对海洋浮标的运动姿态进行感应,通过姿态解算单元计算出载体的航向角和俯仰角,实现云台摄像机姿态的反向调整,从而使得云台摄像机输出稳定的图像。在姿态解算过程中将四元数和卡尔曼滤波结合起来对陀螺仪进行补偿,并利用基于椭球拟合的方法对磁力计进行补偿。实验结果表明该算法在静止情况下,俯仰角精度±0.1o,航向角±0.2o。