基于四元数误差状态卡尔曼的杆塔监测系统

摘要

为了减少因杆塔倾斜造成的电力事故,该文设计了用于野外杆塔的姿态监测系统。系统主要采用误差状态卡尔曼(ESKF)算法对原始信号进行滤波处理,再通过欧拉角和四元数变换的方法进行姿态解算。通过在每次迭代中产生新的对应特征来递归地校正估计的状态,并保持系统在计算上满足四元数的约束,实现陀螺仪和加速度计的随机误差补偿滤波。处理后的数据经过无线传输模块传至后台服务器,最终实现远程监控。通过实验室验证与实地测试一段时间后,结果表明,系统功能稳定,精度高,满足了杆塔的倾斜检测。