基于加速度变噪声EKF的无人机姿态融合算法

发布时间：2017-11-23 02:06

  本文关键词：基于加速度变噪声EKF的无人机姿态融合算法

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【摘要】：针对传统无人机姿态解算方法过程复杂、计算量大、动态性能差的缺点,建立无人机姿态模型;采用陀螺仪对加速度计直接进行滤波的方法,设计出新的基于扩展kalman滤波的加速度滤波器;并且考虑到无人机非重力加速度的影响,对常规kalman滤波器进行了变噪声的改进。利用STM32微控制器和MEMS惯性单元搭建硬件平台进行对比实验。结果表明:在168 MHz时钟频率下,一次传感器数据读取和姿态解算总共耗时3.27 ms,数据更新率可达100 Hz。新算法飞行动态误差小于1°,而传统四元数法动态误差为2°左右;变噪声处理后静态瞬时偏差由4°降到1°。说明新算法的抗震效果和解算精度更好,可以为无人机自主飞行提供更准确的姿态信息。
【作者单位】： 湖南大学电气与信息工程学院;
【基金】：国家自然科学基金重点项目(61433016),国家自然科学基金面上项目(61573134)资助
【分类号】：V279
【正文快照】： 1引言近年来小型旋翼无人机已经成为一个研究热点,相关成果广泛应用于气象监测、低空侦察、轻物运输等领域,成本低、无人员伤亡风险等诸多优点使其具有广阔的军用前景和商用价值[1]。姿态信息获取、姿态控制和位置控制是无人机平稳飞行首先要解决的3大难题。其中,姿态解算是姿

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本文编号：1216822