[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

说明书

本发明公开了一种二轴无人机控制方法，包括：获取加速度计数据及陀螺仪数据；对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初始化后陀螺仪数据的陀螺仪四元素；对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归一化后加速度计数据的加速度计四元素；根据陀螺仪数据的大小，对陀螺仪四元素与加速度计四元素进行融合得到融合后四元素；利用融合后四元素对二轴无人机的舵机和电机进行控制。应用本发明实施例所提供的技术方案，较大地提高了二轴无人机飞行的控制精度和灵活性。本发明还公开了一种二轴无人机控制装置、设备及存储介质，具有相应技术效果。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种二轴无人机控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

目前，无人机的发展十分迅速，已经走向实际应用阶段，已广泛用于航空测绘、影视拍摄、农业植保、电力巡视、灾害观测、紧急救援、物流运输等民用领域，在军事中的应用更加广泛。市场上的无人机主要为四轴以及多轴，虽然得到广泛的应用，但是续航时间短。

二轴无人机的尺寸小，重量轻，最明显的优势就是续航时间长。但是由于二轴无人机只有二个电机，故其另外二个轴向的控制需要通过舵机改变电机的角度来实现。由于舵机的反应速度相对于电机来说，比较迟钝，所以在飞行的过程中容易受干扰，导致对二轴无人机飞行的控制精度和灵活性难以掌控。

综上所述，如何有效地解决对二轴无人机飞行的控制精度和灵活性难以掌控的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种二轴无人机控制方法，该方法较大地提高了二轴无人机飞行的控制精度和灵活性；本发明的另一目的是提供一种二轴无人机控制装置、设备及计算机可读存储介质。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种二轴无人机控制方法，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。

在本发明的一种具体实施方式中，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。

在本发明的一种具体实施方式中，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；