四旋翼飞行器姿态解算与滤波

发布时间：2017-08-22 16:25

  本文关键词：四旋翼飞行器姿态解算与滤波

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【摘要】：四旋翼飞行器的运动控制关键在于对飞行过程中的实时姿态角控制;目前实时姿态角信息还不能直接测量出来;为了能利用已有的传感器数据解算出更准确的姿态角,通过物理实验详细分析了四旋翼飞行器姿态角的解算和滤波算法;首先,通过联立欧拉方向余弦矩阵与四元数矩阵,得到用四元数表达的姿态角表达式;然后,结合加速度计和磁强计实时测量的数据,分别采用互补滤波和卡尔曼滤波两种方法来补偿四元数结果,分别分析如何选取最佳参数,并对比分析了两种滤波方式的优缺点;在一定精度要求范围内,这两种滤波方式都能获得更加准确的姿态角,但是互补滤波相对卡尔曼滤波有一定的解算时延;因此在精度要求一般的系统中,这两种滤波方式都可以用来求解姿态角,卡尔曼滤波方法则更适于对实时性要求更高的系统。
【作者单位】： 武汉科技大学信息科学与工程学院;
【关键词】： 姿态角 四元数 互补滤波 卡尔曼滤波
【基金】：国家自然基金项目(61203331,61573263) 湖北省科技支撑计划项目(2015BAA018)
【分类号】：V249.1;TN713
【正文快照】： 0引言 近几年,随着四旋翼飞行器逐渐被大家认识,各类四旋翼飞行器也飞速发展并得到普遍应用,如电影电视的取景拍摄、危险地形K域屖料栜、和工农姓产巾栥壚放等等。只要对其写人碰的栜,便可以在无人棚或是，

本文编号：720160