[发明专利]一种基于卡尔曼滤波的角加速度估计方法在审
| 申请号： | 201910693265.7 | 申请日： | 2019-07-30 |
| 公开（公告）号： | CN110440795A | 公开（公告）日： | 2019-11-12 |
| 发明（设计）人： | 唐鹏;郑琛;党小为;刘舒娜 | 申请（专利权）人： | 北京航空航天大学 |
| 主分类号： | G01C21/16 | 分类号： | G01C21/16;G01C21/20 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 100191*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 卡尔曼滤波 解算 角加速度传感器 惯性测量单元 角加速度反馈 角加速度信号 对角 低通滤波 高频噪声 工程应用 实际工程 速度信号 信号估计 直接测量 常规的 控制律 传感器 去除 算法 噪声 延迟 测量 保证 | ||
【权利要求书】：
1.一种基于卡尔曼滤波的角加速度估计方法，用于增量动态逆控制中对角加速度的解算，其特征在于，包括如下几个步骤：
S1：建立卡尔曼滤波模型，状态量为分别为角速度、角加速度和角加速度的导数，飞行器的状态方程和观测方程如下：
zk+1＝[1 0 0]xk+1+R,H＝[1 0 0]
ΔT为采样周期，z为观测量，观测量为俯仰角速度，来源为IMU的角速率。Q和R分别为过程噪声和观测噪声；
S2：滤波估计过程：一步状态更新，根据运动学方程求解出下一采样时刻的状态量
S3:根据上一采样时刻状态误差协方差进行进一步更新，得到
S4：根据和H，求解卡尔曼增益；
S5：进行姿态角运动状态量和协方差校正。
2.根据权利要求1所述的一种基于卡尔曼滤波的角加速度估计方法，其特征在于：所述下一采样时刻的状态量
3.根据权利要求1所述的一种基于卡尔曼滤波的角加速度估计方法，其特征在于：所述状态协方差更新计算方法为
4.根据权利要求1所述的一种基于卡尔曼滤波的角加速度估计方法，其特征在于：所述求解卡尔曼增益公式为
5.根据权利要求1所述的一种基于卡尔曼滤波的角加速度估计方法，其特征在于：所述姿态角运动状态量和协方差校正表示方法如下：
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