基于加速度变噪声EKF的无人机姿态融合算法

• 作者: 刘洪剑 李力 王耀南 谭建豪 钟杭
• 来源期刊: 电子测量与仪器学报
• 学科: 工学
• 关键词: 无人机 姿态解算 扩展卡尔曼滤波 陀螺仪 加速度计
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 所属期刊栏目: 学术论文
• 页码范围: 333-341
• 页数: 9页
• 分类号: TP391.8
• 字数: 5818字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13382/j.jemi.2016.03.002

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王耀南	湖南大学电气与信息工程学院	624	12897	53.0	86.0
2	谭建豪	湖南大学电气与信息工程学院	54	330	12.0	15.0
3	钟杭	湖南大学电气与信息工程学院	9	116	5.0	9.0
4	李力	湖南大学电气与信息工程学院	5	76	4.0	5.0
5	刘洪剑	湖南大学电气与信息工程学院	4	72	4.0	4.0