《表2 四元数模型和框架角模型的框架角均方根误差》

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《混合式惯导系统姿态四元数连续自标定模型》

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采集加速度计和框架角传感器的输出，利用传统的框架角模型和本文提出的四元数模型进行了误差系数标定，对于框架角的估计误差如图4所示，其均方根误差（RMSE）如表2所示。从图4和表2可以看出，四元数模型对于框架角的估计精度要高于框架角模型，从而验证了其适用性。同时可以注意到，在图4中，在绕ZK轴转动完毕和刚开始绕XK轴转动时，估计误差会发生较大的波动，这是因为当加速度计接近水平位置时，加速度计输出中噪声比很大，从而会造成滤波结果偏离真值，甚至有可能导致滤波结果发散，这种情况是需要避免的。具体做法是:在设置自标定程序时，根据框架角传感器的输出判断加速度计是否接近水平位置，当加速度计接近水平位置时，断开加速度计的输出采集回路，同时停止滤波，待加速度计离开水平位置一定角度后，再重新采集加速度计输出，继续进行滤波。