基于四元数改进型互补滤波的MEMS姿态解算

摘要：

针对四旋翼飞行器的姿态解算问题,设计了由STM32、陀螺仪、加速度计等组成的姿态测量单元,采用四元数法对姿态角进行描述,详细分析了姿态解算的过程,建立了系统及传感器模型,并在互补滤波算法的基础上,构造了一种改进型互补滤波器来完成姿态解算.实验测试表明,与传统的卡尔曼滤波算法和互补滤波算法比较,改进型互补滤波算法的数据平滑能力更强,收敛速度更快,有效地实现了飞行器姿态数据的融合,提高飞行器的姿态估计精度,满足了小型四旋翼飞行器姿态控制的要求,增强了系统的鲁棒性与稳定性.同时通过实际飞行实验,验证了算法的可行性.

关键词：四旋翼飞行器、互补滤波、四元数、卡尔曼滤波、姿态解算

所属期刊栏目：29

分类号：V249(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：安徽省自然科学基金11040606M153;安徽高校省级自然科学研究KJ2013A041

在线出版日期：2015-12-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1391-1397