[发明专利]二轴无人机控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种二轴无人机控制方法，其特征在于，包括：

获取加速度计数据及陀螺仪数据；

对所述陀螺仪数据进行初始化，得到初始化后陀螺仪数据，并利用四元素微分方程计算所述初始化后陀螺仪数据的陀螺仪四元素；

对所述加速度计数据进行归一化，得到归一化后加速度计数据，并结合梯度下降法和离散叠加替代积分算法计算所述归一化后加速度计数据的加速度计四元素；

根据所述陀螺仪数据的大小，对所述陀螺仪四元素与所述加速度计四元素进行融合得到融合后四元素；

利用所述融合后四元素对二轴无人机的舵机和电机进行控制。

2.根据权利要求1所述的二轴无人机控制方法，其特征在于，对所述陀螺仪数据进行初始化，得到初始化后陀螺仪数据，包括：

利用静置均值法计算陀螺仪各轴向的零偏；

将所述陀螺仪数据中的各轴向数据减去对应轴向的零偏，得到所述初始化后陀螺仪数据。

3.根据权利要求1所述的二轴无人机控制方法，其特征在于，结合梯度下降法和离散叠加替代积分算法计算所述归一化后加速度计数据的加速度计四元素，包括：

获取上一预设时刻的加速度计四元素，并根据上一预设时刻的加速度计四元素计算旋转矩阵；

将所述旋转矩阵与标准重力加速度相乘，得到载体坐标系下重力加速度数据；

计算所述载体坐标系下重力加速度与所述归一化后加速度计数据的差值，得到误差函数；

根据所述误差函数利用所述梯度下降法对所述上一预设时刻的归一化后加速度计数据进行修正，得到所述上一预设时刻的修正后归一化后加速度计数据；

利用所述离散叠加替代积分算法，对当前时刻的归一化后加速度计数据和所述修正后归一化后加速度计数据进行处理，得到所述加速度计四元素。

4.根据权利要求1至3任一项所述的二轴无人机控制方法，其特征在于，根据所述陀螺仪数据的大小，对所述陀螺仪四元素与所述加速度计四元素进行融合得到融合后四元素，包括：

根据所述陀螺仪数据计算陀螺仪的当前时刻模长；

根据所述当前时刻模长计算所述加速度计四元素的加速度计权重；

根据所述加速度计权重计算所述陀螺仪四元素对应的陀螺仪权重；

根据所述陀螺仪权重和所述加速度计权重，对所述陀螺仪四元素和所述加速度计四元素进行加权计算，得到所述融合后四元素。

5.根据权利要求4所述的二轴无人机控制方法，其特征在于，利用所述融合后四元素对二轴无人机的舵机和电机进行控制，包括：

根据所述融合后四元素计算所述二轴无人机的各姿态角；

按照各所述姿态角对所述二轴无人机的舵机和电机进行控制。

6.根据权利要求5所述的二轴无人机控制方法，其特征在于，按照各所述姿态角对所述二轴无人机的舵机和电机进行控制，包括：

采用串级PID控制算法根据各所述姿态角对所述二轴无人机的舵机和电机进行控制。

7.一种二轴无人机控制装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取加速度计数据及陀螺仪数据；

陀螺仪四元素计算模块，用于对所述陀螺仪数据进行初始化，得到初始化后陀螺仪数据，并利用四元素微分方程计算所述初始化后陀螺仪数据的陀螺仪四元素；

加速度计四元素计算模块，用于对所述加速度计数据进行归一化，得到归一化后加速度计数据，并结合梯度下降法和离散叠加替代积分算法计算所述归一化后加速度计数据的加速度计四元素；

元素融合模块，用于根据所述陀螺仪数据的大小，对所述陀螺仪四元素与所述加速度计四元素进行融合得到融合后四元素；

无人机控制模块，用于利用所述融合后四元素对二轴无人机的舵机和电机进行控制。