基于智能手機(jī)運(yùn)動(dòng)感知的小型無(wú)人飛行器姿態(tài)控制.pdf

1、小型無(wú)人飛行器（UAV）的發(fā)展，越來(lái)越多的受到世界的關(guān)注，各大科技巨頭都開(kāi)始參與小型UAV的研究。小型UAV已經(jīng)在空中運(yùn)輸、航拍、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，智能手機(jī)也已經(jīng)在世界各地普及，并且得益于智能手機(jī)上集成的各種各樣的傳感器，能夠開(kāi)發(fā)出無(wú)數(shù)的應(yīng)用程序。本文將這兩種技術(shù)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)基于智能手機(jī)運(yùn)動(dòng)感知的小型UAV姿態(tài)控制。
　　為了保證控制小型UAV的準(zhǔn)確度，需要保證智能手機(jī)自身的空間姿態(tài)估計(jì)準(zhǔn)確、可靠。由于智能手機(jī)

2、中的傳感器屬于低成本的微機(jī)電系統(tǒng)，測(cè)量誤差大，會(huì)造成較大的姿態(tài)估計(jì)誤差。因此本文首先對(duì)智能手機(jī)中的磁力計(jì)、加速度計(jì)、陀螺儀的校準(zhǔn)算法進(jìn)行了研究，提出了一套不需要借助輔助工具的傳感器校準(zhǔn)策略。然后，本文通過(guò)將校準(zhǔn)后的磁力計(jì)、加速度計(jì)和陀螺儀的測(cè)量值進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，提出了基于最優(yōu)梯度下降法的姿態(tài)濾波器算法，能夠準(zhǔn)確、穩(wěn)定的估計(jì)出智能手機(jī)的空間姿態(tài)。最終，通過(guò)設(shè)計(jì)一套無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，將智能手機(jī)空間姿態(tài)作為控制量傳遞到小型UAV上，實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)