Inerciální navigační jednotka

Abstract

Táto práca sa zaoberá odhadom orientácie malých lietajúcich robotov s využitím cenovo nenáročných, miniatúrnych inerciálnych a magnetických senzorov. Je použitý rozšírený Kalmanov filter využívajúci kvaternión, ktorý adaptívne kompenzuje externé zrýchlenie. Externé zrýchlenie býva hlavným zdrojom chyby pri odhade orientácie. Pri detekcii externého zrýchlenia, je upravená hodnota kovariančnej matice šumu akcelerometru. Navrhnuté algoritmy sú overené experimentmi. Vybraný algoritmus je implementovaný na vývojovej doske STM32F4DISCOVERY.

This thesis is concerned with attitude estimation of small flying robots using low cost, small-sized inertial and magnetic sensors. A quaternion-based extended Kalman filter is used, which adaptively compensates external acceleration. External acceleration is the main source of estimation error. If external acceleration is detected, the accelerometer measurement covariance matrix of the Kalman filter is adjusted. The proposed algorithms are verified through experiments. Selected algorithm is implemented on STM32F4DISCOVERY development board.