基于改进自适应卡尔曼滤波的姿态解算方法研究

针对无人机多传感器数据融合进行姿态解算时,因陀螺仪零位漂移和加速度计噪声特性发生变化而导致滤波发散、降低滤波精度的问题,提出了一种基于PI自适应的两级卡尔曼滤波姿态解算方法。第一级滤波使用加速度计数据,通过PI自适应算法实时修正观测噪声协方差矩阵,解决由于加速度计噪声特性发生变化导致滤波发散的问题。第二级滤波使用磁力计数据对姿态角进行校正,利用校正因子修正陀螺仪零位漂移引起的误差。实验结果表明该方法具有良好的鲁棒性,在姿态角发生较大变化时,该方法仍能保证姿态角误差较小,有效地减小了陀螺仪累计误差,明显提高了滤波精度。