【摘 要】
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稳定精确姿态估计是无人飞行器自主控制的关键.利用MEMS惯性测量组件作为测量传感器的惯性航姿系统以其完全自主的优势,成为当前无人飞行器姿态估计的必备系统.微小型无人飞
【机 构】
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南京理工大学机械工程学院 南京210094;中国电子科技集团公司第二十八研究所 南京210007
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稳定精确姿态估计是无人飞行器自主控制的关键.利用MEMS惯性测量组件作为测量传感器的惯性航姿系统以其完全自主的优势,成为当前无人飞行器姿态估计的必备系统.微小型无人飞机器姿态模型是典型的高阶非线性系统,针对传统的EKF、UKF等非线性滤波算法计算复杂度高、精度差的问题,建立了非线性航姿系统模型,并提出了基于非线性滑模滤波器的航姿算法.同时,针对传统航姿算法无法估计运动加速度的问题,基于微小型无人飞行器运动特性提出了运动加速度在线估计算法,实现了运动加速度的实时估计.通过跑车测试和飞行测试证明所提算法在无GPS辅助情况下能精确估计载体运动姿态和运动加速度,加速度估计精度0.15 m/s2,姿态估计精度达到1 °.
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