A quaternion-based orientation estimation algorithm using an inertial measurement unit

四元数 惯性测量装置 加速度计 方向(向量空间) 卡尔曼滤波器 欧拉角 计算机科学 陀螺仪 惯性导航系统 编码器 扩展卡尔曼滤波器 控制理论(社会学) 滤波器(信号处理) 代表(政治) 偏航 算法 计算机视觉 人工智能 工程类 数学 几何学 航空航天工程 操作系统 政治 汽车工程 法学 政治学 控制(管理)
作者
A. Kim,M. F. Golnaraghi
标识
DOI:10.1109/plans.2004.1309003
摘要

This paper presents a real-time orientation estimation algorithm based on signals from a low-cost inertial measurement unit (IMU). The IMU consists of three MEMS accelerometers and three MEMS rate gyros. This approach is based on relationships between the quaternion representing the platform orientation, the measurement of gravity from the accelerometers, and the angular rate measurement from the gyros. Process and measurement models are developed, based on these relations, in order to implement them into an extended Kalman filter. The performance of each filter is evaluated in terms of the roll, pitch, and yaw angles. These are derived from the filter output since this orientation representation is more intuitive than the quaternion representation. Extensive testing of the filters with simulated and experimental data show that the filters perform very accurately in the roll and pitch angles, and even significantly corrects the yaw angle error drift.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zlp关注了科研通微信公众号
1秒前
FXL关注了科研通微信公众号
1秒前
1秒前
dryan1110发布了新的文献求助10
2秒前
沙海冬完成签到,获得积分10
3秒前
斯文败类应助雪途采纳,获得10
5秒前
5秒前
汉堡包应助yxrose采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
yangyang发布了新的文献求助30
13秒前
tooty发布了新的文献求助10
13秒前
英俊的铭应助zlp采纳,获得10
14秒前
14秒前
xiaoou发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
亦玉发布了新的文献求助10
16秒前
echo发布了新的文献求助10
17秒前
ding应助羽婕采纳,获得20
17秒前
科研那些年完成签到,获得积分10
19秒前
小羊完成签到 ,获得积分10
19秒前
helloworld完成签到,获得积分10
19秒前
FXL发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
学渣路过完成签到,获得积分0
20秒前
21秒前
hanzhiyuxing完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
echo完成签到,获得积分10
23秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
mhl11应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
pcr163应助科研通管家采纳,获得200
25秒前
25秒前
ccm应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
高分求助中
Solution Manual for Strategic Compensation A Human Resource Management Approach 1200
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
Glucuronolactone Market Outlook Report: Industry Size, Competition, Trends and Growth Opportunities by Region, YoY Forecasts from 2024 to 2031 800
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Zeitschrift für Orient-Archäologie 500
Smith-Purcell Radiation 500
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3343067
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2970100
关于积分的说明 8642882
捐赠科研通 2650096
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1451115
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 672099
邀请新用户注册赠送积分活动 661407