目前小型四旋翼無人機的用途非常廣泛,在搶險救災(zāi)、軍事偵察、地理環(huán)境監(jiān)測和娛樂航拍等方面使用廣泛且優(yōu)勢明顯。小型四旋翼無人機的在空中的飛行姿態(tài)復(fù)雜多變,所以穩(wěn)定飛行控制就顯的非常關(guān)鍵。影響小型四旋翼無人機穩(wěn)定飛行控制的有控制策略、信號傳輸、姿態(tài)解算等方面。而實時的姿態(tài)解算對小型四旋翼無人機穩(wěn)定飛行控制有非常的重要。針對目前小型四旋翼無人機在姿態(tài)解算方面速度和精度的問題,本文提出了基于四元數(shù)互補濾波姿態(tài)解算算法,該算法對小型四旋翼無人機姿態(tài)解算時的解算精度和速度有明顯的改善。本文針對小型四旋翼無人機姿態(tài)解算主要研究工作包括:首先對小型四旋翼無人機的姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取和姿態(tài)數(shù)據(jù)的更新算法進行了梳理和研究,并對這些算法進行了對比分析,分析得出四元數(shù)更新算法作為姿態(tài)數(shù)更新的優(yōu)越性。然后利用基于四元數(shù)的互補濾波算法,對三軸陀螺儀、三軸加速度計和三軸磁強計在內(nèi)構(gòu)成的多傳感器姿態(tài)測量系統(tǒng)進行多傳感器數(shù)據(jù)的融合。最后通過實驗平臺對算法進行了驗證,并對實驗結(jié)果進行了分析和說明。實驗結(jié)果表明本文提出的姿態(tài)解算算法對姿態(tài)解算的精度和速度都有很大的改善和提升。 

【文章來源】：新疆大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

新疆大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第二章 四旋翼無人機模型構(gòu)建旋翼無人機介紹1.1 四旋翼無人機的機體結(jié)構(gòu)旋翼無人機的結(jié)構(gòu)分布是成對稱分布的，主要是四個旋翼的叉對稱分布，而中心位置安放的是飛控，無線接收器，電池備。十字交叉對稱分布的旋翼的運動的方向是一致的，而不的旋轉(zhuǎn)方向是相反的。四個的旋轉(zhuǎn)分別是由四個無刷電機圖 2-1 所示：

圖 2-2 四旋翼飛行原理[30]圖中，對稱分布的旋翼的旋轉(zhuǎn)方向，并規(guī)定 軸的正方向作為無朝向的正方向。上圖中繪制的旋轉(zhuǎn)箭頭表示的是旋翼的旋轉(zhuǎn)方旋轉(zhuǎn)箭頭的位置代表是旋翼旋轉(zhuǎn)速度增大或減小，在四旋翼無人組成的水平面上邊，旋轉(zhuǎn)箭頭對應(yīng)哪一個就表示那個旋翼的轉(zhuǎn)速相反，在這平面的下面代表對應(yīng)的旋翼的旋轉(zhuǎn)速度減小。) 垂直起降：當無人機向上產(chǎn)生的升力可以克服四旋翼無人機的候，四旋翼無人機的開始準備起飛。當四個旋翼產(chǎn)生的升力的合直當時地面向上并且大小四旋翼無人機的自重的時候，四旋翼無直于地面向上飛起。垂直降落的過程和垂直飛起的過程是相反的2) 俯仰運動：俯仰運動是以 y 軸為旋轉(zhuǎn)軸的一種運動現(xiàn)象，俯仰運動號和四號的旋翼的旋轉(zhuǎn)速度不變，改變一號和三號旋翼的旋轉(zhuǎn)速度一個

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3122664