卡尔曼滤波解算姿态角代码
时间: 2023-07-07 20:46:27 浏览: 91
stm32 MPU6050 DMP引擎和卡尔曼滤波算法两种方法解算姿态角.rar
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以下是一个简单的基于卡尔曼滤波的姿态角解算的代码示例,仅供参考:
```python
import numpy as np
# 系统模型
A = np.array([[1, 0, 0, dt, 0, 0],
[0, 1, 0, 0, dt, 0],
[0, 0, 1, 0, 0, dt],
[0, 0, 0, 1, 0, 0],
[0, 0, 0, 0, 1, 0],
[0, 0, 0, 0, 0, 1]])
B = np.array([[0, 0, 0],
[0, 0, 0],
[0, 0, 0],
[dt, 0, 0],
[0, dt, 0],
[0, 0, dt]])
H = np.array([[1, 0, 0, 0, 0, 0],
[0, 1, 0, 0, 0, 0],
[0, 0, 1, 0, 0, 0]])
Q = np.eye(6) * 0.01 # 系统噪声协方差
R = np.eye(3) * 0.1 # 测量噪声协方差
# 初始状态
x = np.zeros((6, 1))
P = np.eye(6) * 0.1
# 卡尔曼滤波过程
for i in range(len(measurements)):
# 时间更新
x = np.dot(A, x) + np.dot(B, np.array([gyro[i]]).T)
P = np.dot(np.dot(A, P), A.T) + Q
# 测量更新
K = np.dot(np.dot(P, H.T), np.linalg.inv(np.dot(np.dot(H, P), H.T) + R))
z = np.array([measurements[i]]).T
x = x + np.dot(K, (z - np.dot(H, x)))
P = np.dot((np.eye(6) - np.dot(K, H)), P)
# 获取姿态角
roll = np.arctan2(x[2], x[5])
pitch = np.arctan2(-x[1], np.sqrt(x[0]**2 + x[3]**2))
yaw = np.arctan2(x[1], x[4])
```
其中,`measurements`是加速度计获取的三轴加速度值,`gyro`是陀螺仪获取的三轴角速度值,`dt`是采样时间间隔。在卡尔曼滤波过程中,首先根据系统模型进行时间更新,然后根据测量值进行测量更新,并根据卡尔曼滤波的估计结果计算姿态角。需要注意的是,卡尔曼滤波的效果受到系统模型的精度和传感器噪声的影响,需要进行适当的调参和优化。
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