基于Levenberg-Marquardt算法的无人机多传感器校正方法研究

作     者：肖舜仁 胡青春 李妮妮 陈兴彬 XIAO Shunren;HU Qingchun;LI Nini;CHEN Xingbin

作者机构：华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510641 广州机械科学研究院有限公司广东广州510700 中汽检测技术有限公司广东广州510700 广东省生产力促进中心广东广州510075 

出 版 物：《机床与液压》 (Machine Tool & Hydraulics)

年 卷 期：2022年第50卷第10期

页      面：12-18页

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：广东省省级科技计划项目(2018B030323027) 

主　　题：MEMS传感器 L-M算法 联合校正 最优估计 校正指标 

摘      要：四旋翼无人机上搭载的低成本MEMS传感器易受安装、测量、信号传输等误差的影响,导致姿态输出精度不足。为此,提出一种基于Levenberg-Marquardt (L-M)算法的三轴加速度计18个位置和三轴陀螺仪联合校正方法。在考虑传感器误差的基础上,采集并筛取3种传感器有效的输出数据,利用L-M算法对各传感器误差模型的待求参数进行最优估计。实验结果表明:校正补偿后,加速度计校正指标相比下降了98.96%,陀螺仪校正指标下降了74.33%,磁力计数据模值相比校正前与当地磁场强度差值大幅减小。此校正方法能够实现四旋翼机载MEMS传感器误差的有效补偿,具有良好的工程应用价值。