基于四元数非线性滤波的四旋翼姿态测量系统研究

发布时间：2021-07-05 08:20

　　四旋翼姿态测量系统中诸多的非线性因素无法忽视,非线性数据融合算法是解决非线性问题的方法之一,已经成为四旋翼领域的研究热点。本文紧紧围绕着多传感器姿态测量数据有效融合和四旋翼姿态模型非线性的两个问题,重点研究利用非线性数据融合算法提高系统姿态参数估计精度。从频率域和时间域两个角度,采用四元数法建立了系统的非线性姿态滤波模型。针对系统易受干扰和启动时刻收敛速度慢的问题,分别提出了基于四元数二阶互补滤波（Quaternion Complementary Filter,QCF）和基于四元数的扩展卡尔曼滤波（Quaternion Extended Kalman Filter,QEKF）的姿态改进算法,并设计了惯性导航/磁力计的四旋翼姿态测量系统进行实验验证。首先,本文在分析和总结各种姿态测量系统的设计方法和非线性数据融合技术的国内外研究现状的基础上,对常用的姿态测量系统综合分析比较,提出了惯性导航/磁力计组合的姿态测量方案,系统采用低成本微机电（Micro-Electro-Mechanical System,MEMS）陀螺仪、加速度计和磁力计构成,可以实现四旋翼全姿态测量。其次,介绍了四旋翼姿态... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

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【学位级别】：硕士

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期刊论文
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本文编号：3265719