国外飞控有关姿态融合的一个函数，AHRS，带地磁纠正偏航角

AHRS姿态计算代码.pdf

概述 这是一种推导并实现用于卡尔AHRS系统的扩展卡尔曼滤波器的工作。 在Jupyter笔记本中介绍了卡尔曼滤波器方程的推导。 卡尔曼过滤器在python / numpy和c ++中均已实现。 一种。 可以使用flightgear.py使用flightgear.py输出测试KF。 该脚本可以使用numpy或c ++实现来运行KF。 参考 要求 pyEfis _ FIX-Gateway _ 测试数据集 从手机收集的数据集用于开发/测试。 该数据包括加速度，陀螺仪，磁力计和GPS数据。 速度和海拔高度是根据GPS数据得出的。 知道问题/待办事项 防滑 转数 空速（从GPS导出）在测试数据集中非常跳跃。 用baro和pito

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MiniIMU AHRS 姿态仪采用主控制芯片STM32F103T8，通过电路板上的8M晶体和stm32内部的PLL，控制器可以运行在72M的主频上，对于姿态解算这种需求大量数学运行的程序，更快的处理速度可以做更多的解算优化。MiniIMU AHRS 姿态仪通过I2C接口与STM32F连接，同时传感器的数据中断引脚与STM32F的IO相连。使得传感器在完成ADC转换后，STM32F在第一时间读取最新的数据，快速响应姿态的变化。MiniIMU AHRS 姿态仪预写了各个芯片的驱动和姿态解算程序，该程序有以下功能: 读取MPU-6050输出的三轴角速度和三轴加速度ADC值 读取HMC5883磁力计各个轴所感应到的磁力强度ADC值 读取气压计BPM180的温度和气压并经过校正程序得到真实的气压高度 运行一个IMU解算程序，得到当前模块的俯仰，横滚，航向，气压高度 和温度 程序将各个传感器值和解算后的姿态发送到主串口TXO输出给上位机。连接上位机将显示波形和各传感器值 以上功能提供源码，编译器为MDK:编译环境:MDK-Lite Version: 4.23 MiniIMU AHRS 姿态仪硬件组成: MPU-6050 集成3轴陀螺仪和3轴加速器 HMC5883L 3轴地磁传感器 BPM180 气压高度计 STM32F103T8 32-bit ARM CortexM3处理器运行在72M时钟 miniIMU AHRS 姿态测量系统硬件框图: 电源组成: 数字电源与模拟电源使用独立的稳压器供电，在靠近各传感器VCC端都放置有大容量电容保证 稳定的电源供应给传感器。使数据更加稳定可靠。 通信接口: miniIMUDEMO引出两个UART异步串行接口。电路板侧边的UART将用于主数据输出和命令输入。 而另外一个UART可以用于连接GPS、数传电台或者是遥控数据，使模块集成更多的功能 两个UART可以运行在115200bps，支持DMA传送。 集成硬件循环冗余校验(CRC)，更快速的数据校验，提高通信效率。 姿态数据处理: miniIMUDEMO集成了一只STM32F103T8，基于ARM Cortex-M3内核，通过板子上的8M晶体和PLL，STM32可以运行在最高72M时钟，高达20K字节的SRAM并且支持7通道的DMA。STM32具有 单周期乘法和硬件除法器，运行姿态解算sin cos atan2这些三角函数更加游刃有余。 STM32调试接口: miniIMUDEMO出于体积考虑，只引出了STM32的串行SWD调试接口，你可以使用STlink或者是Jlink等调试工具。SWD接口需要4条线连接到仿真器: 1.VCC 2.GND 3.SWCLK 4.SWDIO 输入电源: 4V - 7V 直流电源输入，运行时电流约40mA @ 5V MiniIMU AHRS 姿态仪接口定义: 可能感兴趣的项目设计: 姿态传感器IMU模块 附源码和上位机，链接:https://www.cirmall.com/circuit/1730/detail?3 上位机调试系统，如下截图: 1.显示加速度、陀螺仪和磁力计各个轴的当前值，并用波形显示 2.使用3D显示当前解算的姿态，Pitch Roll 和Yaw 3.温度计和当前气压高度值 4.使用地平仪显示俯仰和横滚角

程序实现。

描述姿态解算三种方法 四元数 欧拉角法 方向余弦法 并结合卡尔曼滤波解算出姿态角

航姿参考系统的上位机显示，自己编写的。包括基于stm32和MPU6050航姿参数考系统的下位机源代码。支持自定义数据解码，原始数据显示，曲线显示，openGL 3D显示。