結(jié)合濾波器

結(jié)合濾波器（Complementary filter）是一種常用于傳感器融合的濾波器，通過將多個傳感器的輸出結(jié)合得到更加準確的估計值，具有簡單易實現(xiàn)、可靠性高等優(yōu)點。

1.結(jié)合濾波器的作用

結(jié)合濾波器可以用來解決單個傳感器所帶來的誤差問題，例如加速度計積分計算姿態(tài)角時可能引入積分漂移誤差，但是使用陀螺儀單獨計算又會帶來零飄和噪聲等問題，該濾波器可以將兩者結(jié)合起來得到更加準確的姿態(tài)角信息。

2.結(jié)合濾波器工作原理

結(jié)合濾波器的核心思想是將不同傳感器的輸出進行加權(quán)平均，以得到更加準確的結(jié)果。具體地，設(shè)傳感器 $A$ 和 $B$ 分別輸出為 $a(t)$ 和 $b(t)$，則通過如下公式求得結(jié)合后的最終輸出 $c(t)$：

$$c(t) = alpha a(t) + (1-alpha) b(t)$$

其中 $alpha$ 為權(quán)重參數(shù)，其取值范圍為 $[0,1]$，根據(jù)不同應(yīng)用場景可以進行調(diào)整。當 $alpha=0$ 時，濾波器完全采用傳感器 $B$ 的輸出；當 $alpha=1$ 時，則完全采用傳感器 $A$ 的輸出；通常情況下，$alpha$ 應(yīng)該設(shè)置在兩個傳感器輸出誤差較小的范圍內(nèi)，以達到更好的效果。