Експериментальне порівняння алгоритмів визначення орієнтації на базі компліментарного фільтру та фільтру Маджвіка-Reference-Cited by-同舟云学术

Експериментальне порівняння алгоритмів визначення орієнтації на базі компліментарного фільтру та фільтру Маджвіка

Published:2020-11-05 Issue:3 Volume:12 Page:10-19
ISSN:2312-931X
Container-title:Automation of technological and business processes
language:
Short-container-title:ATBP

Author:

Бугайов Д.В.^ORCID,Аврутов В.В.^ORCID,Нестеренко О.І.^ORCID

Abstract

В статті розглядаються питання визначення орієнтації об’єктів. Основними джерелами інформації для розрахунку кутів орієнтації слугують мікроелектромеханічні датчики, а саме мікроелектромеханічний гіроскоп (надає данні про кутову швидкість) та мікроелектромеханічний акселерометр (надає данні про гравітаційне прискорення в нерухомому режимі, та перевантаження в стані руху). Але застосування мікроелектромеханічних датчиків для визначення орієнтації і параметрів руху саме по собі не можливо без використання спеціалізованих алгоритмів обробки отриманих з них сигналів. Головний недолік полягає саме у “якості” отриманих сигналів, тобто наскільки отриманий сигнал з вимірювачів достовірно відображають рух або нерухомий стан об’єкту. Тому алгоритмами визначення орієнтації які запропоновані в роботі для розгляду було обрано алгоритм Компліментарного фільтру та алгоритм фільтру Маджвіка. Використані вимірювальні датчики (гіроскопи і акселерометри) об’єднані в один вимірювальний модуль який в свою чергу є базою для роботи розробки компанії Inertial Labs – курсовертикалі AHRS-10P. Курсовертикаль AHRS-10P в дослідженні використовується як референтна система, так як вона визначає кути орієнтації об’єкту на якому вона встановлена, за допомогою алгоритму фільтра Калмана і паралельно може видавати сирі данні зняті з акселерометрів і гіроскопів. В результаті дослідження, отримано аналітичні залежності визначеного кута тангажу та кута крену за допомогою алгоритму Компліментарного фільтру та алгоритму фільтру Маджвіка в порівнянні з кутом тангажу та кутом крену отриманими референтною системою AHRS-10P на базі фільтру Калмана.

Publisher

Odessa National Academy of Food Technologies

Reference21 articles.

1. [1] Collin, J., Davidson, P., Kirkko-Jaakkola, M., Leppäkoski H. Inertial sensors and their applications. In

2. Handbook of Signal Processing Systems, Springer, Cham. 2019. C. 51-85.

3. [2] El-Sheimy, N., Youssef, A. Inertial sensors technologies for navigation applications: state of the art and future trends. Satellite Navigation. 2020. No 1(1), 2.

4. [3] Яцына, Ю., Гриднев, Ю., Шведко, А. Сравнительный анализ дискретных фильтров Калмана и Маджвика. Наука и инновации. 2017. No 2(168).

5. [4] Сергеенков, Д. Д. Экспериментальное сравнение алгоритмов определения ориентации для мультикоптеров. Международный журнал информационных технологий и энергоэффективности. 2019. No 4(2). С. 31-40.