Ich lese gerade über Kalman-Filterung. Insbesondere bin ich daran interessiert, die Varianten "erweitert" und "nicht parfümiert" für die Fusion und Kalibrierung von IMU-Sensoren zu verwenden.
In einem Vergleich der nicht parfümierten und erweiterten Kalman-Filterung zur Schätzung der Quaternionsbewegung werden Quaternionen verwendet, um die 3D-Rotation darzustellen.
Ich verstehe, dass Einheitsquaternionen verwendet werden können, um eine 3D-Rotation darzustellen . Sie eignen sich zur Darstellung der absoluten Fluglage (eine Drehung von einer universellen Referenz), der relativen Drehung oder der Winkelgeschwindigkeit (eine Drehung, die die Geschwindigkeit pro Sekunde oder einen anderen festen Zeitraum darstellt).
In diesem Artikel wird jedoch die Verwendung der Runge-Kutta-Integration , insbesondere von RK4, erörtert. Es verwendet RK4 mit den Quaternionen, scheint jedoch keine Details darüber zu liefern, was dies beinhaltet oder warum es notwendig ist. Hier ist der Teil des Papiers, in dem es erwähnt wird…
Wenn der Zustandsvektor in Schritt k - 1 gegeben ist, führen wir zuerst den Vorhersageschritt durch, indem wir die a priori Zustandsschätzung xˆ - k finden, indem wir Gleichung 1 [f = dq / dt = qω / 2] über die Zeit um ∆t (dh 1,0) integrieren geteilt durch die aktuelle Abtastrate) unter Verwendung eines Runge-Kutta-Schemas 4. Ordnung.
Ich habe Runge Kutta schon einmal getroffen, um Positionen in die Kinematik zu integrieren. Ich verstehe nicht wirklich, wie oder warum es hier gebraucht würde.
Mein naiver Ansatz wäre, einfach die vorhandene Haltung q mit der Winkelgeschwindigkeit ω zu multiplizieren, um das erwartete neue q zu erhalten - ich verstehe nicht, warum hier eine numerische Integration notwendig ist? Vielleicht ist es, die Zeiteinheit ω auf die Änderung in ∆t zu "skalieren", aber dies kann sicherlich sehr einfach durch direktes Manipulieren von ω (Erhöhen auf die Bruchleistung ∆t) erfolgen?
Weiß jemand?