基于MEMS器件的無人機姿態(tài)測量系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、在執(zhí)行飛行任務過程中，無人機的姿態(tài)信息最受關(guān)注，故無人機姿態(tài)測量系統(tǒng)的研究成為熱點。MEMS器件由于其體積小、功耗低等特點，被廣泛使用在各測量領域中。本文為滿足姿態(tài)測量系統(tǒng)的小型化和低成本要求，設計了一種基于MEMS器件的無人機姿態(tài)測量系統(tǒng)，闡述了其基本工作原理、姿態(tài)解算算法和系統(tǒng)軟硬件的設計與實現(xiàn)，以對無人機的姿態(tài)信息進行解算，為其姿態(tài)控制奠定基礎。
　　在姿態(tài)解算算法方面，首先，MEMS加速度計和MEMS陀螺儀作為本設計的主要

2、測量元件，其精度對無人機姿態(tài)測量系統(tǒng)的精度有著重要影響，故分別對MEMS加速度計和MEMS陀螺儀的信號進行低通濾波和卡爾曼濾波。其次，深入研究無人機姿態(tài)測量系統(tǒng)的姿態(tài)解算方法，確定四元數(shù)法作為本論文重點研究的算法，將處理完善的數(shù)據(jù)實行相應的姿態(tài)解算，得到姿態(tài)角，驗證了算法的有效性。最后，根據(jù)MEMS加速度計和MEMS陀螺儀的工作特性的差異，將二者濾波之后解算的姿態(tài)角進行互補濾波信息融合，輸出更為精準的姿態(tài)角，
　　此外，本文設計并