| 四旋翼飞行器姿态解算与滤波 |
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| 引用本文： | 龙云露,陈洋,滕雄. 四旋翼飞行器姿态解算与滤波[J]. 应用声学, 2016, 24(10) |
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| 作者姓名： | 龙云露 陈洋 滕雄 |
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| 作者单位： | 武汉科技大学 信息科学与工程学院,武汉科技大学 信息科学与工程学院,武汉科技大学 信息科学与工程学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（面上项目，重点项目，重大项目），湖北省科技支撑计划项目 |
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| 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。
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| 关 键 词： | 姿态角 四元数 互补滤波 卡尔曼滤波 |
| 收稿时间： | 2016-04-22 |
| 修稿时间： | 2016-05-24 |
Quadrotor Attitude Calculation and Filtering |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Attitude angle quaternion complementary filter Kalman filter |
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