【技术实现步骤摘要】
一种姿态检测系统中不含重力加速度的欧拉角求解方法
本专利技术涉及利用MARG传感器进行姿态检测的姿态检测
，特别是涉及一种姿态检测系统中不含重力加速度的欧拉角求解方法。
技术介绍
随着微机电系统(MEMS，Micro-Electro-Mechanical-System)的日益发展，MARG(Magnetic，AngularRate，andGravity)传感器越来越多的应用在姿态检测领域。对物体姿态进行准确检测，是进行其他深入研究的基础。利用MARG传感器进行物体姿态检测的原理如下：首先，确定姿态检测系统的导航坐标系与载体坐标系，计算将导航坐标系旋转至载体坐标系所需要的坐标变换矩阵，该坐标变换矩阵中的元素由欧拉角中的横滚角、偏航角和俯仰角表示。然后，由三轴加速度计测量的三轴加速度，通过坐标变换矩阵计算被检测物体的横滚角和俯仰角，由三轴磁力计测量的三轴磁场信息，通过坐标变换矩阵计算被检测物体的偏航角。最终得到被检测物体的实时欧拉角，从而实现姿态检测的功能。但在目前的基于MARG传感器的姿态测量系统中，其欧拉角中的计算公式中多引入了重力加速度，即将重力加速度作为...
【技术保护点】
1.一种姿态检测系统中不含重力加速度的欧拉角求解方法，基于MARG传感器实现，MARG传感器包含有三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴磁力计；其特征在于，包括以下步骤：确定姿态检测系统的导航坐标系OXnYnZn和载体坐标系OXbYbZb；计算将导航坐标系旋转至载体坐标系所需要的坐标变换矩阵nbC，该矩阵的元素由欧拉角中的横滚角、俯仰角和偏航角表示；采集三轴加速度计与三轴磁力计的测量值ba,bm；根据三轴加速度计和三轴磁力计的测量值
【技术特征摘要】
1.一种姿态检测系统中不含重力加速度的欧拉角求解方法，基于MARG传感器实现，MARG传感器包含有三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴磁力计；其特征在于，包括以下步骤：确定姿态检测系统的导航坐标系OXnYnZn和载体坐标系OXbYbZb；计算将导航坐标系旋转至载体坐标系所需要的坐标变换矩阵nbC，该矩阵的元素由欧拉角中的横滚角、俯仰角和偏航角表示；采集三轴加速度计与三轴磁力计的测量值ba,bm；根据三轴加速度计和三轴磁力计的测量值ba,bm以及坐标变换矩阵得到不包含重力加速度的欧拉角计算公式，所述欧拉角包括横滚角俯仰角θ和偏航角ψ。2.如权利要求1所述的一种姿态检测系统中不含重力加速度的欧拉角求解方法，其特征是，关于导航坐标系和载体坐标系的确定，选择北东地坐标系作为导航坐标系，载体坐标系遵循右手法则，载体坐标系原点与载体质心重合，X轴平行于载体轴线并指向机体前方，Y轴垂直于X轴并指向载体右方，Z轴垂直于XY平面并指向载体下方。3.如权利要求1所述的一种姿态检测系统中不含重力加速度的欧拉角求解方法，其特征是，所述导航坐标系到载体坐标系的旋转矩阵因所选取的导航坐标系与载体坐标系的不同而不同，当导航坐标系为北东地坐标系时，将导航坐标系OXnYnZn按照Z→Y→X顺序进行旋转，三次旋转的方向余弦矩阵分别为Cz，Cz，Cz，便可将其旋转至与载体坐标系OXbYbZb重合，其中然后得到用欧拉角表示的坐标变换矩...
【专利技术属性】
技术研发人员：田新诚，徐小龙，周乐来，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
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