Attitude Determination for Low Cost IMU and Processor Board using the Methods of TRIAD, Kalman Filter and Allan Variance
Palavras-chave:
Navegação Inercial, Filtro de Kalman, Determinação de Atitude, Variância de Allan.Resumo
Este artigo apresenta métodos para determinação de atitude usando sensores MEMS e um processador de baixo custo Arduino One. Filtros de Kalman foram desenvolvidos para fundir os dados de acelerômetro, magnetômetro e giroscópio. Os dados do acelerômetro e magnetômetro foram processados com o método de TRIAD. As matrizes de covariância usadas no projeto dos filtros de Kalman foram obtidas pela análise de variância de Allan dos sensores. Um filtro de Kalman foi melhorado com uma
modelagem de ruído do giroscópio que combina o ruído branco padrão com o random walk. Resultados experimentais mostram que esta mudança pode determinar resultados razoavelmente diferentes em relação aqueles do filtro de Kalman padrão.
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Referências
[1] GREWAL, Mohinder S. et al. Global Positioning systems, inertial navigation and integration. 2. ed. Hoboken, USA: Wiley-Interscience, 2007.
[2] TITTERTON, D. H.; WESTON, J. L. Strapdown inertial navigation technology. 2ed. Reston, USA: AIAA, 2004.
[3] EL-SHEIMY, N.; HOU, H.; NIU, X. Analysis and modeling of inertial sensors using allan variance. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, v. 57, n. 1, 140-149, 2008.
[4] MARKLEY, F.L. Attitude determination using two vector measurements. NASA techdoc_19990052720, Goddard Space Flight Center, 1998, url: http://www.archive.org/details/nasa_techdoc_19990052720
[5] TEWARI, A. Atmospheric and space flight dynamics: modeling and simulation with MATLAB and Simulink. Boston: Birkhäuser, 2007.
[6] CARVALHO, A. Influência da Modelagem dos Componentes de Bias -Instabilidade dos Sensores Inerciais no Desempenho do Navegador Integrado SNI GPS. Dissertação de Mestrado. Instituto Militar de Engenharia. Rio de Janeiro, 2011.
[7] de Amorim, J. Estudo e aplicação de algoritmos computacionais para a calibração de magnetômetros. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal do ABC. Santo André-SP. 2012.
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