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针对在低成本捷联惯性测量器件中，扩展卡尔曼姿态估计算法存在的精度低、抗干扰性弱等问题，提出一种基于共轭梯度的EKF姿态估计算法。以姿态四元数为状态量，在观测模型中将基于共轭梯度算法估计出来的姿态四元数作为观测量；将非重力运动加速度引入噪声协方差矩阵，实现噪声的自适应动态估计；采用倾角补偿的方法计算偏航角，提高飞行器姿态估计的精度和抗干扰能力。为验证所设计姿态估计算法的有效性，搭建基于ARMCortexM4的四旋翼飞控系统，实验结果表明，该算法提高了姿态估计的精度以及四旋翼飞行器在非重力运动加速度和磁干扰下