四旋翼飛行器姿態航向參考系統設計與實現

ID:390838 · 發表于 2018-12-24 16:03

四旋翼飛行器姿態航向參考系統設計與實現

摘要: 姿態航向參考系統(AHRS)是飛行器的關鍵載荷，決定了飛行器的飛行安全性與
穩定性。為了給四旋翼飛行器控制提供可靠的姿態和航向反饋，設計并實現了基于多傳感器
數據融合的航向姿態參考系統。系統采用 NXP 公司的 LPC1768 嵌入式處理器作為導航計算機
通過數字接口接收各個導航傳感器 (加速度計，角速率陀螺，電子羅盤) 的數據并通過卡爾
曼濾波完成數據融合和姿態解算，然后輸出姿態和航向信息。最后，分析對比四旋翼飛行器搭
載該姿態航向參考系統進行飛行驗證記錄的卡爾曼濾波處理的姿態數據和未經處理的姿態數
據，結果表明所設計的姿態航向參考系統能夠給四旋翼飛行器的姿態和航向控制提供可靠的
姿態和航向反饋，提高四旋翼飛行器的姿態和航向控制精度，提高和改善四旋翼飛行器的姿
態和航向穩定性。

關鍵詞: 航向姿態參考系統; 加速度計; 角速率陀螺; 電子羅盤; 四旋翼飛行器

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四旋翼飛行器姿態航向參考系統設計與實現