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基于扩展卡尔曼滤波的固定翼无人机姿态解算方法
被引量：
2
1
作者
弋英民
王柯颖
+4 位作者
苑易伟
薛向宏
李余兴
刘柏均
王烨琛
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2023年第11期2384-2391,共8页
针对传统滤波方法各自使用时准确度低、稳定性差的问题,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的固定翼无人机姿态解算方法.在姿态角保持稳定时采用标准扩展卡尔曼滤波算法进行解算,姿态角发生剧烈变化时采用阈值法优化改进扩展卡尔曼滤波算法...
针对传统滤波方法各自使用时准确度低、稳定性差的问题,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的固定翼无人机姿态解算方法.在姿态角保持稳定时采用标准扩展卡尔曼滤波算法进行解算,姿态角发生剧烈变化时采用阈值法优化改进扩展卡尔曼滤波算法进行解算.改进方法在扩展卡尔曼滤波的基础上加入互补滤波器,把经过互补滤波和PI控制的误差向量补偿给陀螺仪传感器,加入动态梯度下降法对加速度计传感器的运动加速度加以抑制,将处理后的传感器数据代入扩展卡尔曼滤波方程组,用来解算固定翼无人机的三轴姿态角,可有效减小动态干扰和线性化误差,解算结果稳定性更高.与其他解算方法相比,本文用于三轴姿态角求解的姿态解算方法,静态姿态角误差小于0.6°,动态姿态角后验均方误差仅为0.01,特别是在姿态角度变化较大的时间点,本文解算的过程更加稳定和准确.
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关键词
姿态解算
扩展卡尔曼滤波
互补滤波
梯度下降法
固定翼无人机
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职称材料
题名
基于扩展卡尔曼滤波的固定翼无人机姿态解算方法
被引量：
2
1
作者
弋英民
王柯颖
苑易伟
薛向宏
李余兴
刘柏均
王烨琛
机构
西安理工大学
自动化与信息工程学院
西安理工大学陕西省工业图传与控制应用校企联合研究中心
出处
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2023年第11期2384-2391,共8页
基金
国家自然科学基金项目(62103326)资助
中国博士后基金项目(2021MD703880)资助
+2 种基金
陕西省重点研发计划重大项目(2020ZDLGY06-01)资助
陕西省教育厅重点科学研究计划项目(21JY033)资助
西安市科技计划高校服务企业项目(2020KJRC0087)资助。
文摘
针对传统滤波方法各自使用时准确度低、稳定性差的问题,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的固定翼无人机姿态解算方法.在姿态角保持稳定时采用标准扩展卡尔曼滤波算法进行解算,姿态角发生剧烈变化时采用阈值法优化改进扩展卡尔曼滤波算法进行解算.改进方法在扩展卡尔曼滤波的基础上加入互补滤波器,把经过互补滤波和PI控制的误差向量补偿给陀螺仪传感器,加入动态梯度下降法对加速度计传感器的运动加速度加以抑制,将处理后的传感器数据代入扩展卡尔曼滤波方程组,用来解算固定翼无人机的三轴姿态角,可有效减小动态干扰和线性化误差,解算结果稳定性更高.与其他解算方法相比,本文用于三轴姿态角求解的姿态解算方法,静态姿态角误差小于0.6°,动态姿态角后验均方误差仅为0.01,特别是在姿态角度变化较大的时间点,本文解算的过程更加稳定和准确.
关键词
姿态解算
扩展卡尔曼滤波
互补滤波
梯度下降法
固定翼无人机
Keywords
atitude algorithm
extended Kalman filter
complementary filter
the gradient descent method
fixed-wing UAV
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
基于扩展卡尔曼滤波的固定翼无人机姿态解算方法
弋英民
王柯颖
苑易伟
薛向宏
李余兴
刘柏均
王烨琛
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2023
2
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