无人机组合导航系统姿态控制方法仿真

摘要

针对无人机姿态控制精准度要求较高,当前控制方法中存在误差较大、航线规划与更新耗时较长、控制响应延时较长等问题,提出基于卡尔曼滤波算法的无人机组合导航系统姿态控制方法.利用导航系统中的陀螺仪获取无人机转动角速率,采用TRIAD算法与皮卡逼近算法确定无人机航姿的四元数,同时利用GPS、气压高度计与加速度计获取无人机飞行的水平方向与垂直方向的位置和速度信息,对上述无人机状态数据进行降噪处理后将对应的线性数学模型转换为状态信息融合方程,实现导航系统航姿信息融合,根据信息融合结果,利用卡尔曼滤波算法估计并更新无人机运行状态,控制飞行姿态.实验结果表明,所提方法对应的无人机运行误差较小,且航线规划与更新时间及控制响应延时都短于实验对比方法,验证了所提方法的鲁棒性.