Human Motion Analysis with Wearable Inertial Sensors——閱讀3

四元數方向濾波器

之前的研究開發了一種自適應增益互補濾波器，並結合高斯 - 牛頓優化算法來確定陀螺儀測量誤差的方向。應用具有自適應測量向量和參考矢量的磁場選擇方案，可以顯著降低嚴重磁場畸變和高動態運動的影響，以提高過濾器的性能。陀螺儀偏置的精確估計然後補償瞬時陀螺儀測量，而不管快速移動或磁性失真。

鑒於基於四元數的旋轉表示法的優越性：與歐拉角相比，組合和避免奇點的問題更簡單；與旋轉矩陣相比，它更具數值穩定性，更有效。四元素Rq的矢量形式如下：

其中i，j和k是四元數的基元，q0是標量的組成部分，

考慮式子（2.1），其對應的旋轉參數如下：

表示旋轉的單位軸，是旋轉的角度。

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