基于MRPs的改进SRUKF姿态估计算法

摘要

针对四元数在飞行器姿态描述时存在冗余的问题,设计了把修正罗德里格参数(MRPs)作为描述姿态的一种全姿态描述方法,将加速度计和磁强计作为观测量,提出了基于平方根无迹卡尔曼滤波器(SRUKF)的姿态估计算法,针对外界环境对加速度计和磁强计的干扰问题,将专家系统引入SRUKF算法中,根据加速度及磁场信息实时调整滤波器的量测噪声矩阵,有效地提高了算法的抗干扰性.实验结果表明,该算法成功使系统的静态精度姿态角小于0.05°,航向角小于0.1°;动态精度姿态角小于0.5°,航向角小于1°,优化效果得到了明显改善.