Przegląd Elektrotechniczny
tttt/div>

Oldest magazine of Polish electrician. It appears since 1919.

strona w języku polskim english page



No/VOL: 12/2013 Page no. 68

Authors: Robert Bieda :

Title: Wyznaczanie orientacji IMU w przestrzeni 3D z wykorzystaniem macierzy tensora rotacji oraz niestacjonarnego filtru Kalmana

Abstract: Artykuł prezentuje opis metody umożlwiającej wyznaczenie parametrów orientacji obiektu w przestrzeni 3D. Kąty rotacji wyznaczane są w oparciu o fuzję sygnałów uzyskanych z układu pomiarowego IMU zrealizowanego w technologii MEMS. Układ IMU dostarcza informacje z trójosiowych czujników przyspieszenia liniowego (akcelerometrów), czujników pola magnetycznego Ziemi (magnetometrów) oraz układu czujników prędkości kątowej (żyroskopów). Informacja o orientacji obiektu prezentowana jest w postaci ortogonalnego tensora rotacji, którego elementy stanowią obserwowany wektor stanu w niestacjonarnym modelu filtru Kalmana. Elementy wektora stanu umożliwiają również wyznaczenie kątów rotacji (roll, pitch, yaw) układu związanego z obiektem. Uzyskane przebiegi czasowe, poszczególnych kątów rotacji, nie wykazują negatywnych cech związanych z budową i działaniem układu pomiarowego czujników IMU. Definicja opisanego rozwiązania umożliwia również prostą i skuteczną implementację proponowanej metody w układach pomiarowych IMU.

Key words: fuzja sygnałów IMU, orientacja obiektu w przestrzeni 3D, macierz tensora rotacji, całkowanie bezkardanowe.

wstecz