基于SE(3)的扩展卡尔曼滤波姿态估计算法

• 作 者: 常路宾
• 机 构: 海军工程大学电气工程学院
• 出 处: 中国惯性技术学报
• 发表日期: 2020年4期
• 关键词: 姿态估计 扩展卡尔曼滤波 李群 特殊欧式群组 attitude estimationextended Kalman filtermatrix Lie group
• 基金项目: 国家自然科学基金(61873275),国家基础加强技术领域基金(2019-JCJQ-JJ-047)

利用李群理论对姿态估计问题开展研究,提出一种基于SE(3)扩展卡尔曼滤波姿态估计算法。通过将姿态信息和陀螺仪漂移构造为特殊欧式群SE(3)的元素,推导出了基于SE(3)扩展卡尔曼滤波的姿态估计算法SE(3)-EKF。通过对比分析,指出SE(3)-EKF与近年来提出的几何扩展卡尔曼滤波算法是等价的。在坐标系一致性的基础上,所提出的结论为几何扩展卡尔曼滤波算法提供了另外一种解释。仿真实验结果表明提出的SE(3)-EKF与几何扩展卡尔曼滤波算法精度基本一致,且在失准角较大时估计精度显著优于传统的乘性扩展卡尔曼滤