Fusão Sensorial e Estimação de Atitude com Filtro de Kalman Direto baseado em Quatérnio

Paulo  R. P. Silva; Neusa  M. O. Franco; Moisés J. S. Freitas; Adalberto J. A. Tavares. Jr

doi:10.48011/asba.v2i1.1506

Paulo R. P. Silva Divisão de Engenharia Eletrônica, Instituto Tecnológico de Aeronáutica
Neusa M. O. Franco Divisão de Engenharia Eletrônica, Instituto Tecnológico de Aeronáutica
Moisés J. S. Freitas Divisão de Engenharia Eletrônica, Instituto Tecnológico de Aeronáutica
Adalberto J. A. Tavares. Jr Divisão de Engenharia Eletrônica, Instituto Tecnológico de Aeronáutica

DOI: https://doi.org/10.48011/asba.v2i1.1506

Keywords: Filtro de Kalman, Estimação de atitude, Fusão sensorial, AHRS

Abstract

Este trabalho apresenta os resultados da fusão sensorial com Filtro de Kalman Direto (FKD) para a estimação de atitude e bias de girômetro utilizando sensores de baixo custo, Microstrain 3DM-GX1 e Pixhawk. Quatérnios são utilizados para representar a orientação do corpo computada a partir de medidas de acelerômetro, girômetro e magnetômetro, todos 3-eixos. A orientação do corpo é incluída no vetor de estados juntamente com os bias do girômetro, permitindo uma compensação da deriva causada pela integração das medidas. Experimentos mostram que o FKD é capaz de manter uma estimação, acurada e livre de deriva, da atitude e apontamento do corpo indicando ser um ótimo candidato para a implementação de Attitude and Heading Reference System (AHRS).