基于四元数的四旋翼飞行器姿态解算研究

摘要：

四旋翼飞行器的飞行控制效果取决于姿态信息获取的准确性,所以姿态解算是飞行器研究的关键技术.针对目前飞行器高动态特性和复杂环境下的姿态解算误差较大的问题,提出一种基于四元数的二阶互补滤波算法,通过增加一个PI反馈控制环节,能更好地利用多传感器进行姿态融合,使经典互补滤波算法中的低通阻带衰减速度过慢、陀螺仪漂移等问题得以改善.同时文中自主设计了IMU系统,完成数据采集和姿态解算算法的实现,分别进行三轴转台实验,改进后姿态解算的结果表明,无论是在静态还是动态环境下,俯仰、横滚角的误差小于0.5°,验证了该算法的可行性.

关键词：姿态解算、四旋翼飞行器、四元数、互补滤波、姿态融合、IMU系统设计

所属期刊栏目：43

分类号：TN967.6-34;V219

资助基金：国家自然科学基金项目;北京信息科技大学研究生科技创新项目2019

在线出版日期：2020-07-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：8-12,16