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测绘科学2024年第08期:多种传感器融合的四旋翼飞行器姿态解算

来源:期刊VIP网 时间:


作者:许风;谭兴龙;

单位:江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院;

摘要:针对无人机精准姿态信息对实现安全飞行控制的重要性问题,该文提出了一种结合动量梯度下降和互补滤波法的多传感器姿态信息融合新方法,该方法基于多个传感器的测量数据,计算飞行器姿态信息。首先采用动量梯度下降法解算磁力计和加速度计的数据,迭代估计出姿态四元数;然后结合陀螺仪数据,基于互补滤波法优化融合,精确获取机体实时姿态;再利用动态均值滤波对解算出的姿态角进行约束,实现姿态的稳健估计。最后采用静态和动态实测数据对算法进行验证,结果表明:该方法相对于传统方法,提高了横滚角、俯仰角和偏航角精度,姿态误差显著降低,为四旋翼飞行器姿态解算提供了一种新思路。

关键词:姿态解算;;四旋翼飞行器;;多源数据融合;;动量梯度下降法;;互补滤波

基金资助:国家自然科学基金项目(42204013);; 江苏师范大学研究生科研与实践创新计划项目(2024XKT0166)