基于惯性—地磁组合的运动体姿态测量算法分析

摘要

惯性—地磁组合由于不需要外部参考源而可获得运动体姿态,因而在大空间范围内的人体运动跟踪领域获得广泛应用.目前适用于惯性—地磁组合的姿态测量算法很多,然而在传感器随机误差及运动体线加速度干扰的影响下,这些算法的静动态性能各异.详细分析了五种姿态解算算法,包括线性卡尔曼算法、状态方程非线性的卡尔曼算法、观测方程非线性的卡尔曼算法、REQUEST算法以及Optimal-REQUEST算法,结果表明,观测方程非线性的卡尔曼算法以及Optimal-REQUEST算法兼具良好的静动态性能,然而前者受初始估计影响严重,后者存在漂移现象,因而一个很好的建议是将两者进行整合,以构成一种新的具有更好静动态性能的姿态解算算法.