基于MEMS器件的無(wú)人機(jī)姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在執(zhí)行飛行任務(wù)過(guò)程中，無(wú)人機(jī)的姿態(tài)信息最受關(guān)注，故無(wú)人機(jī)姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)的研究成為熱點(diǎn)。MEMS器件由于其體積小、功耗低等特點(diǎn)，被廣泛使用在各測(cè)量領(lǐng)域中。本文為滿足姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)的小型化和低成本要求，設(shè)計(jì)了一種基于MEMS器件的無(wú)人機(jī)姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，闡述了其基本工作原理、姿態(tài)解算算法和系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，以對(duì)無(wú)人機(jī)的姿態(tài)信息進(jìn)行解算，為其姿態(tài)控制奠定基礎(chǔ)。
　　在姿態(tài)解算算法方面，首先，MEMS加速度計(jì)和MEMS陀螺儀作為本設(shè)計(jì)的主要

2、測(cè)量元件，其精度對(duì)無(wú)人機(jī)姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)的精度有著重要影響，故分別對(duì)MEMS加速度計(jì)和MEMS陀螺儀的信號(hào)進(jìn)行低通濾波和卡爾曼濾波。其次，深入研究無(wú)人機(jī)姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)的姿態(tài)解算方法，確定四元數(shù)法作為本論文重點(diǎn)研究的算法，將處理完善的數(shù)據(jù)實(shí)行相應(yīng)的姿態(tài)解算，得到姿態(tài)角，驗(yàn)證了算法的有效性。最后，根據(jù)MEMS加速度計(jì)和MEMS陀螺儀的工作特性的差異，將二者濾波之后解算的姿態(tài)角進(jìn)行互補(bǔ)濾波信息融合，輸出更為精準(zhǔn)的姿態(tài)角，
　　此外，本文設(shè)計(jì)并