飛控硬件平臺設(shè)計及導(dǎo)航算法研究.pdf

1、微小型無人機具有小型化、低成本等優(yōu)點，在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。越來越多的場合對其定位和導(dǎo)航能力提出了要求，因此有必要對微小型無人機的導(dǎo)航技術(shù)進行研究。
　　本文首先自主設(shè)計了基于ZYNQ-7000和微機電系統(tǒng)傳感器的低成本微小型無人機飛控硬件平臺，為提高復(fù)雜算法的執(zhí)行效率和實時性，在該硬件平臺上設(shè)計了基于QNX實時操作系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)。其次，為減小傳感器存在的系統(tǒng)誤差對導(dǎo)航算法性能的干擾，研究了相應(yīng)的誤差補償算法校準(zhǔn)各個

2、傳感器：用靜置法校準(zhǔn)三軸陀螺儀；用六面校準(zhǔn)法校準(zhǔn)三軸加速度計；用橢球擬合算法和在線學(xué)習(xí)法校準(zhǔn)三軸磁力計。為降低傳感器噪聲的干擾，使用相應(yīng)的濾波算法對傳感器進行濾波處理：用均值濾波處理三軸陀螺儀、三軸加速度計；用滑動窗口濾波處理空速計；用一階低通濾波處理氣壓計。最后，本文重點研究了微小型無人機的導(dǎo)航算法。該部分首先在自主設(shè)計的飛控電路板上實現(xiàn)了基于互補濾波的姿態(tài)解算算法，用GPS接收的速度和經(jīng)緯度作為導(dǎo)航結(jié)果，而后實現(xiàn)了基于擴展卡爾曼濾波