基于四元數非線性濾波的四旋翼姿態(tài)測量系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-07-05 08:20
四旋翼姿態(tài)測量系統(tǒng)中諸多的非線性因素無法忽視,非線性數據融合算法是解決非線性問題的方法之一,已經成為四旋翼領域的研究熱點。本文緊緊圍繞著多傳感器姿態(tài)測量數據有效融合和四旋翼姿態(tài)模型非線性的兩個問題,重點研究利用非線性數據融合算法提高系統(tǒng)姿態(tài)參數估計精度。從頻率域和時間域兩個角度,采用四元數法建立了系統(tǒng)的非線性姿態(tài)濾波模型。針對系統(tǒng)易受干擾和啟動時刻收斂速度慢的問題,分別提出了基于四元數二階互補濾波(Quaternion Complementary Filter,QCF)和基于四元數的擴展卡爾曼濾波(Quaternion Extended Kalman Filter,QEKF)的姿態(tài)改進算法,并設計了慣性導航/磁力計的四旋翼姿態(tài)測量系統(tǒng)進行實驗驗證。首先,本文在分析和總結各種姿態(tài)測量系統(tǒng)的設計方法和非線性數據融合技術的國內外研究現狀的基礎上,對常用的姿態(tài)測量系統(tǒng)綜合分析比較,提出了慣性導航/磁力計組合的姿態(tài)測量方案,系統(tǒng)采用低成本微機電(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)陀螺儀、加速度計和磁力計構成,可以實現四旋翼全姿態(tài)測量。其次,介紹了四旋翼姿態(tài)...
【文章來源】:南京航空航天大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
實驗數據采集平臺
【參考文獻】:
期刊論文
[1]激光投影成像式運動目標位姿測量與誤差分析[J]. 霍炬,李云輝,楊明. 光子學報. 2017(09)
[2]自適應卡爾曼濾波在磁干擾姿態(tài)測量中的應用[J]. 劉宇,呂玲,路永樂,向高林. 壓電與聲光. 2016(06)
[3]基于卡爾曼濾波的航姿參考系統(tǒng)設計[J]. 吳濤,白茹,朱禮堯,錢正洪. 傳感技術學報. 2016(04)
[4]姿態(tài)解算與外力加速度同步估計算法[J]. 孟唐宇,浦劍濤,方建軍,梁嵐珍. 計算機應用. 2016(05)
[5]基于容積卡爾曼濾波的輔助粒子濾波算法[J]. 趙彬,李炯,曹艷,趙丹丹. 探測與控制學報. 2016(01)
[6]9軸MEMS-IMU實時姿態(tài)估算算法[J]. 張金藝,徐德政,李若涵,陳興秀,徐秦樂. 上海大學學報(自然科學版). 2015(05)
[7]基于四元數改進型互補濾波的MEMS姿態(tài)解算[J]. 陳孟元,謝義建,陳躍東. 電子測量與儀器學報. 2015(09)
[8]TOF激光相機六自由度位姿變換估計[J]. 李興東,李滿天,郭偉,陳超,孫立寧. 紅外與激光工程. 2015(07)
[9]基于GPS的某型艦船姿態(tài)測量算法和天線布局研究[J]. 孫海文,歐陽中輝,杜亞杰. 現代電子技術. 2015(14)
[10]基于自適應顯式互補濾波的姿態(tài)解算方法[J]. 孫金秋,游有鵬,傅忠云. 測控技術. 2015(04)
本文編號:3265719
【文章來源】:南京航空航天大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
實驗數據采集平臺
【參考文獻】:
期刊論文
[1]激光投影成像式運動目標位姿測量與誤差分析[J]. 霍炬,李云輝,楊明. 光子學報. 2017(09)
[2]自適應卡爾曼濾波在磁干擾姿態(tài)測量中的應用[J]. 劉宇,呂玲,路永樂,向高林. 壓電與聲光. 2016(06)
[3]基于卡爾曼濾波的航姿參考系統(tǒng)設計[J]. 吳濤,白茹,朱禮堯,錢正洪. 傳感技術學報. 2016(04)
[4]姿態(tài)解算與外力加速度同步估計算法[J]. 孟唐宇,浦劍濤,方建軍,梁嵐珍. 計算機應用. 2016(05)
[5]基于容積卡爾曼濾波的輔助粒子濾波算法[J]. 趙彬,李炯,曹艷,趙丹丹. 探測與控制學報. 2016(01)
[6]9軸MEMS-IMU實時姿態(tài)估算算法[J]. 張金藝,徐德政,李若涵,陳興秀,徐秦樂. 上海大學學報(自然科學版). 2015(05)
[7]基于四元數改進型互補濾波的MEMS姿態(tài)解算[J]. 陳孟元,謝義建,陳躍東. 電子測量與儀器學報. 2015(09)
[8]TOF激光相機六自由度位姿變換估計[J]. 李興東,李滿天,郭偉,陳超,孫立寧. 紅外與激光工程. 2015(07)
[9]基于GPS的某型艦船姿態(tài)測量算法和天線布局研究[J]. 孫海文,歐陽中輝,杜亞杰. 現代電子技術. 2015(14)
[10]基于自適應顯式互補濾波的姿態(tài)解算方法[J]. 孫金秋,游有鵬,傅忠云. 測控技術. 2015(04)
本文編號:3265719
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