針對慣性導(dǎo)航應(yīng)用中，姿態(tài)解算與外力加速度估計互相干擾的問題，提出一種基于四元數(shù)和擴展卡爾曼濾波器的姿態(tài)解算與外力加速度同步估計算法。首先，利用估計的外力加速度修正傳感器加速度數(shù)據(jù)得到準(zhǔn)確的反向重力加速度，再結(jié)合地磁場向量通過梯度下降算法解算得到旋轉(zhuǎn)四元數(shù)的測量值；其次，構(gòu)建擴展卡爾曼濾波模型，對旋轉(zhuǎn)四元數(shù)和外力加速度進行更新，得到旋轉(zhuǎn)四元數(shù)的預(yù)測值和外力加速度的預(yù)測值；最后，用旋轉(zhuǎn)四元數(shù)的測量值和測量得到的加速度數(shù)據(jù)對預(yù)測值通過擴展卡爾曼濾波的方法進行校正，最終得到準(zhǔn)確的旋轉(zhuǎn)四元數(shù)和參考坐標(biāo)系下三軸方向上的外力加速度。實驗表明，通過擴展卡爾曼濾波同時對姿態(tài)和外力加速度估計的方法，能夠迅速收斂并準(zhǔn)確得機體姿態(tài)信息以及外力加速度信息，歐拉角誤差為±1. 95。，加速度誤差為±0.12 m／s2，并且該算法能有效抑制外力加速度對姿態(tài)解算的影響，準(zhǔn)確估計外力加速度。