基于MEMS慣性器件的姿態(tài)融合算法研究.pdf

1、目前旋翼無人飛行器在旋翼無人飛行器具有垂直起降、定點(diǎn)懸停、結(jié)構(gòu)簡單和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在國土測繪、建筑設(shè)計(jì)勘測、遙感、災(zāi)害監(jiān)測、森林防火、消遣娛樂等方面獲得了廣泛應(yīng)用，具有廣闊的前景。航向姿態(tài)參考系統(tǒng)（AHRS）是無人飛行器飛行控制系統(tǒng)的核心技術(shù)之一，本設(shè)計(jì)面向低成本四旋翼無人飛行器，要求航向姿態(tài)參考系統(tǒng)具有成本低、功耗小、精度高等特點(diǎn)，因而采用低成本的MEMS慣性器件設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)，應(yīng)用分?jǐn)?shù)階卡爾曼濾波技術(shù)實(shí)現(xiàn)姿態(tài)數(shù)據(jù)解算。
　　首

2、先分析慣性導(dǎo)航技術(shù)原理和姿態(tài)解算基礎(chǔ)理論，對卡爾曼濾波技術(shù)進(jìn)行了分析和仿真，為分?jǐn)?shù)階卡爾曼濾波分析做好準(zhǔn)備。
　　其次對姿態(tài)系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行論述，以STM32F103ZET6單片機(jī)為信息處理控制中心，使用MPU6050 MEMS器件采集加速度和陀螺儀角速率信息，利用HMC5883L芯片實(shí)現(xiàn)航向角信息檢測，完成了低成本的航向姿態(tài)參考系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。
　　然后，引入Grunwald-Letnikov（GL）分?jǐn)?shù)階微分定義，對線性