基于UKF信息融合的多旋翼飞行器姿态估计

• 作者: 孙运强 李静 石喜玲
• 来源期刊: 测试技术学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 姿态解算 无迹卡尔曼滤波 信息融合 多旋翼飞行器
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 信号检测、算法与仿真
• 页码范围: 277-281,288
• 页数: 6页
• 分类号: V241.5
• 字数: 2997字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-7449.2020.04.001

摘要

姿态估计是多旋翼飞行控制的基础,为实现多旋翼三轴姿态估计,构建了基于MEMS陀螺、加速度计和磁力计的低成本姿态测量系统.该系统采用STM32F103作为控制器,集成加速度计和陀螺仪MPU6050,磁强计HMC5883作为测量传感器.针对多旋翼飞行器单一传感器无法准确测量姿态信息的问题,提出了基于无迹卡尔曼滤波信息融合的姿态估计算法.以陀螺仪为状态矢量,加速度计和磁强计解算的姿态角为观测矢量,无迹卡尔曼滤波器将陀螺的良好动态性能与加速度计、磁强计的良好静态性能结合起来,提高姿态测量精度,具有良好的动态跟踪性能.通过飞行测试,与高性能成品飞行器的姿态信息做对比,验证和分析该低成本姿态测量系统的有效性.实验结果表明,基于无迹卡尔曼滤波的姿态测量系统实现了动态环境下低成本多旋翼的精密姿态测量,为无人机自主飞行控制奠定了基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李静	中北大学电气与控制工程学院	43	231	9.0	13.0
2	孙运强	中北大学信息与通信工程学院	146	962	13.0	25.0
3	石喜玲	中北大学电气与控制工程学院	8	29	4.0	5.0