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

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).