捷联系统下的四元数姿态解算

捷联系统下的四元数姿态解算

论文摘要

随着MEMS(微机电系统)技术的逐步发展,多旋翼飞行器飞行控制系统中的航姿参考系统(AHRS)逐步摒弃了机械陀螺仪和高昂的光纤陀螺仪的设计方案,普遍采用基于MEMS的传感器进行姿态测量。由于陀螺仪自身存在温漂、零漂、不正交误差和积分累计误差,同时加速度计存在运动加速度干扰,磁罗盘也容易受外部环境的影响等客观不利因素的存在,如何利用AHRS信息更精准的解算姿态成为多旋翼飞行器飞行控制的难点,尤其是在抑制噪声干扰和姿态信息估计等方面。文章基于Cortex-M4的单片机系统和MPU6500姿态传感器搭建了一套飞行控制系统,内部调用DMP处理器,将陀螺仪、加速度计和磁罗盘三者数据进行融合,计算出飞行器姿态信息。实验结果表明,该系统较好地解决了噪声干扰与姿态估计的问题,达到了长时间稳定输出准确可靠的的要求。

论文目录

  • 1 姿态解算系统硬件架构
  • 2 四元数转换欧拉角
  •   2.1 欧拉角
  •   2.2 四元数
  •   2.3 四元数转换为欧拉角
  • 3 姿态解算算法
  • 4 姿态解算算法验证与数据分析
  • 5 结束语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 杨可晗,唐源,何川,黄杰华

    关键词: 多旋翼,姿态解算,四元数

    来源: 桂林航天工业学院学报 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 桂林电子科技大学电子工程与自动化学院

    基金: 国家级大学生创新创业训练项目“多旋翼送餐飞行器”(201610595038)

    分类号: V249.1

    页码: 326-330

    总页数: 5

    文件大小: 1296K

    下载量: 145

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