毛红瑛，陈至坤，张瑞成

(华北理工大学电气工程学院，河北唐山 063210)

0 引言

惯性传感器和磁阻传感器进行姿态解算最早被应用在导航领域中。近年来，惯性传感器的发展速度日益加快，不断向更小的体积，更轻的质量、更便捷，以及更低的功耗方向发展。由于其价格低廉，也被大量的应用于无人机，游戏机和虚拟现实等众多领域中。

惯性传感器姿态测量系统是由三部分组成，分别为三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴电子磁罗盘[1-2]，可以通过采集传感器输出的信息，利用惯性导航系统原理来测量运动载体的俯仰角、横滚角和偏航角。目前常用的姿态测量方法有很多，本文基于惯性测量单元对姿态进行求解。由于惯性测量单元有着不受气候和空间条件的限制，同时适用于对测量精度和动态性能较高的领域，因此与其他姿态测量方法相比有着较大的优势，但是由于选用的是低成本传感器，陀螺仪和加速度计存在零偏和温漂，三轴磁罗盘又容易受环境影响，因此长时间工作必定会产生较大的累积误差，针对MEMS惯性传感器的误差问题，文献[3]提出了一套零滞后补偿的测量方法来对自回归滑动平均系统的参数进行估计，同时也提出了一种减小噪声的算法来降低残差自适应滤波器的噪声影响。文献[4]中提出了一种随机误差建模补偿方法，主要从确定建模样本的长度、求解模型参数、处理卡尔曼滤波器输出结果和降低模型阶数这些方面出发。……