[发明专利]一种用于低成本小型无人机的姿态航向参考系统

摘要

本发明涉及一种用于低成本小型无人机的姿态航向参考系统，包括角速率陀螺、加速度计、GPS、角速率陀螺运算模块、校正模块和卡尔曼滤波器，其中角速率陀螺测量飞机的滚转角速率、俯仰角速率和偏航角速率；加速度计测量重力在机体坐标轴系下的分量；GPS测量飞机的航迹方位角；角速率陀螺运算模块得到带偏移的滚转角f1、俯仰角q1和偏航角y1；校正模块得到估计的滚转角f2、俯仰角q2，并将GPS测量得到的航迹方位角作为估计的偏航角y2；卡尔曼滤波器将角速率陀螺运算模块和校正模块产生的数据进行融合，得到最终的姿态角[f q y]T。本发明降低了小型无人机系统的成本；减小了航向参考系统的复杂程度；提高了航姿估计的精度。

主权项

一种用于低成本小型无人机的姿态航向参考系统，其特征在于，包括角速率陀螺、加速度计、GPS、角速率陀螺运算模块、校正模块和卡尔曼滤波器，其中：角速率陀螺测量飞机的滚转角速率、俯仰角速率和偏航角速率；加速度计测量重力在机体坐标轴系下的分量；GPS测量飞机的航迹方位角；角速率陀螺运算模块通过角速率陀螺测量的滚转角速率、俯仰角速率和偏航角速率，得到带偏移的滚转角f1、俯仰角q1和偏航角y1；校正模块通过加速度计测量的重力在机体坐标轴系下的分量得到校正模块估计的滚转角f2、俯仰角q2，并将GPS测量得到的航迹方位角作为估计的偏航角y2；卡尔曼滤波器将角速率陀螺运算模块和校正模块产生的数据进行融合，得到最终的姿态角[f q y]T。