DESAIN SENSOR MARG (MAGNETIC, ANGULAR RATE, AND GRAVITY) DENGAN METODE NON-LINEAR COMPLEMENTARY FILTER SEBAGAI NAVIGASI GERAK QUADROTOR TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS DIPONEGORO

Abstract

Abstrak

Complementary filter adalah metode yang dikenal mampu memperbaiki hasil keluaran sensor dengan menggunakan keluaran dari sensor lain sebagai korektor dan tidak terlalu berat dalam proses perhitungannya. Filter tersebut memungkinkan data dari accelerometer dan magnetometer digunakan untuk menghitung eror pengukuran dari gyroscope. Filter tersebut dapat diimplementasikan pada sensor MARG (IMU dan Magnetometer), karena selain terdapat kompensasi bias drift untuk gyroscope juga terdapat kompensasi gangguan magnetik pada magnetometer. Orientasi dari badan pesawat dalam penelitian ini digambarkan dalam bentuk Quaternion untuk mengatasi masalah gimbal lock yang kerap terjadi pada sudut Euler. Berdasarkan hasil penelitian filter tersebut memiliki tingkat akurasi yang baik; eror RMS yaw 2.3039^o , eror RMS pitch 0.4295°, dan eror RMS roll 0.4738^o.

Kata kunci : Accelerometer, Gyroscope, Complementary Filter, Magnetometer, Quadrotor

Abstract

Complementary filter is a well known method that can fix the sensor’s output using the output of another sensor as a corrector and not computationally expensive. The proposed filter allows accelerometer and magnetometer data to be used to compute the direction of the Gyroscope measurement error. The filter can be implemented to MARG sensor arrays, because incorporating not only Gyroscope bias drift compensation but also magnetic distortion compensation. The filter represents the orientation of a plane body using Quaternion to prevents the singularities problem (gimbal lock) associated with an Euler angle representation. Based on the result, the proposed filter achieves good levels of accuracy; 2.3039^o of yaw RMS error, 0.4295^o of pitch RMS error, and 0.4738^o of roll RMS error.

Key words : Accelerometer, Gyroscope, Complementary Filter, Magnetometer, Quadrotor