四旋翼飞行器姿态解算与滤波

• 作者: 滕雄 陈洋 龙云露
• 来源期刊: 计算机测量与控制
• 关键词: 姿态角 四元数 互补滤波 卡尔曼滤波
• 年，卷（期）: 2016,（10）
• 所属期刊栏目: 设计与应用
• 页码范围: 194-197,201
• 页数: 5页
• 分类号: TP301.6
• 语种: 中文
• DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2016.10.055

摘要

四旋翼飞行器的运动控制关键在于对飞行过程中的实时姿态角控制;目前实时姿态角信息还不能直接测量出来;为了能利用已有的传感器数据解算出更准确的姿态角,通过物理实验详细分析了四旋翼飞行器姿态角的解算和滤波算法;首先,通过联立欧拉方向余弦矩阵与四元数矩阵,得到用四元数表达的姿态角表达式;然后,结合加速度计和磁强计实时测量的数据,分别采用互补滤波和卡尔曼滤波两种方法来补偿四元数结果,分别分析如何选取最佳参数,并对比分析了两种滤波方式的优缺点;在一定精度要求范围内,这两种滤波方式都能获得更加准确的姿态角,但是互补滤波相对卡尔曼滤波有一定的解算时延;因此在精度要求一般的系统中,这两种滤波方式都可以用来求解姿态角,卡尔曼滤波方法则更适于对实时性要求更高的系统.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈洋	武汉科技大学信息科学与工程学院	46	324	10.0	16.0
2	滕雄	武汉科技大学信息科学与工程学院	2	28	2.0	2.0
3	龙云露	武汉科技大学信息科学与工程学院	1	9	1.0	1.0