基于激光测距传感器校正四旋翼飞行器 姿态的室内组合导航

• 作者: 付超 莫申童 邹强
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 四旋翼飞行器 组合导航 扩展卡尔曼滤波 姿态解算算法 激光测距传感器
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 传感器研究
• 页码范围: 1482-1488
• 页数: 7页
• 分类号: TP391.9
• 字数: 4445字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2018.010.005

摘要

为了提高室内环境下四旋翼飞行器的姿态解算精度,提出一种基于激光测距传感器校正四旋翼飞行器姿态的室内组合导航.首先从搭载激光测距传感器的四旋翼飞行器的运动模型出发,采用三角函数方法求解飞行器的姿态角参数,通过对其微分获得角速度数据.其次,将惯性系统中经过互补滤波融合后的陀螺仪、加速度计及磁力计的角速度作为观测量,再应用扩展卡尔曼滤波将惯性系统数据与激光测距传感器获得的角速度数据融合,对旋转矩阵中的误差进行修正.最后验证组合导航的有效性,用带有激光测距传感器及惯性系统的开发板依次进行静态、水平滑动和动态测试,实验测试表明:这种组合导航融合策略使姿态检测系统静态特性和水平滑动特性均有所提高,5 s内,静态误差控制在0.05°以内,水平滑动误差控制在7°;在静态时能够抑制姿态角漂移和滤除噪声,在动态时能够快速跟踪姿态的变化,提高了姿态角的解算精度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邹强	天津大学微电子学院	10	125	6.0	10.0
5	付超	天津大学微电子学院	2	6	2.0	2.0
9	莫申童	天津大学微电子学院	2	6	2.0	2.0