标题：卡尔曼滤波算法在AHRS姿态角解算中的应用
作者：刘浩宇 李奇
作者单位：东南大学自动化学院，江苏 南京 210096
关键字：航姿参考系统，MEMS传感器，时间序列建模，卡尔曼滤波器
摘要：AHRS航姿参考系统通过融合陀螺仪、磁强计、加速度计等MEMS传感器的数据来进行姿态角的解算。MEMS传感器精度较低，在受到外界干扰的情况下，检测到的原始数据会出现较为严重的失真现象，如果不对原始数据进行滤波处理，最后经过解算得到的姿态角会严重偏离真实值。常见的滤波方法有均值滤波、卡尔曼滤波、小波滤波等。当原始数据出现较大的波动的时候，均值滤波的滤波效果较差。实际应用中小波滤波算法复杂，适用性差。采用基于时间序列建模的方法对MEMS传感器原始数据建立数学模型，然后根据状态方程和测量方程对数据进行卡尔曼滤波，最后利用融合算法解算姿态角。实验证明，这种方法能够大大提高姿态角的精度。