[发明专利]适用于空中飞鼠的姿态解算方法有效
申请号: | 201810930441.X | 申请日: | 2018-08-15 |
公开(公告)号: | CN108762528B | 公开(公告)日: | 2021-03-23 |
发明(设计)人: | 窦玉江;李钦星;王茵 | 申请(专利权)人: | 苏州大学 |
主分类号: | G06F3/0346 | 分类号: | G06F3/0346 |
代理公司: | 苏州市中南伟业知识产权代理事务所(普通合伙) 32257 | 代理人: | 冯瑞;杨慧林 |
地址: | 215131 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 适用于 空中 飞鼠 姿态 方法 | ||
1.一种适用于空中飞鼠的姿态解算方法,所述空中飞鼠基于六轴传感器,其特征在于,包括:
获取角速度ω和加速度a;
估计水平方向的加速度的大小,确定增益因子α的大小;
归一化加速度a,并求出加速度a与水平方向夹角的正弦余弦值;
定义D是上次姿态解算估计出的重力矢量[cosφ,sinφ]T,φ为翻滚角,从而计算误差矢量e=a x D;
误差矢量累加计算误差积分In
In=In-1+eΔt,Δt是算法执行周期,e是上一步计算出来的误差;
角速度融合
ω′=ω+α(Kpe+KiIn);Kp是误差的比例增益,Ki是误差的积分增益,e是上一步计算出来的误差,In是误差积分;
得出估计的重力矢量Dn,并进行归一化
Dn=Dn-1+ω′ΔtD′,D'是D的导数;
“估计水平方向的加速度的大小,确定增益因子α的大小;”具体包括:
根据陀螺仪得到的原始数据偏航角速度ω1和俯仰角速度为ω2,以及上次解算得到的重力矢量[cosφ,sinφ]T,求出此时的水平加速度ωx=ω1sinφ+ω2cosφ;
根据水平加速度的大小来调节增益因子α,当水平加速度的大小未达到第一阈值时,增益因子α是恒定的并且等于1;如果水平加速度增大并且幅度超过第一阈值,则增益因子α随着幅度误差的增加而线性地减小,直到大于第二阈值时增益因子α减小到0;
根据陀螺仪得到的原始数据偏航角速度ω1和俯仰角速度为ω2去判断是否处于静止状态,如果偏航角速度ω1的绝对值和俯仰角速度为ω2的绝对值之和小于第三阈值,则认为处于静止状态,增益因子α为1。
2.一种空中飞鼠,所述空中飞鼠基于六轴传感器,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1所述方法的步骤。
3.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1所述方法的步骤。
4.一种处理器,其特征在于,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行权利要求1所述的方法。
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