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针对由低精度的惯性陀螺、加速度计、磁强计组成的低成本姿态测量系统，该文进行了组合算法研究。设计了有陀螺测量和基于四元数差分法的无陀螺测量2种广义卡尔曼滤波器（EKF）；采用四元数避免了欧拉角法的奇异问题；用高斯一牛顿误差最小法将六维观测量转化为四元数。作为观测量的一部分，显著减少了直接使用EKF的计算量。设计了仿真数据进行算法验证。成功地得到姿态估计，并对2种EKF滤波器在低速和高速状态下进行验证，取得良好效果。