[发明专利]一种基于GPS的微小型四旋翼无人机速度状态预测方法

摘要

本发明公开了基于GPS的微小型四旋翼无人机速度状态预测方法，包括如下步骤：数据分析，得到GPS数据的延迟时间Td；使用MATLAB的ident工具拟合得到微小型四旋翼无人机的速度模型；对速度模型进行离散化处理，得到速度的离散化模型；利用t时刻的GPS数据对t-Td时刻的速度状态进行组合滤波，得到t-Td时刻的速度状态估计值；利用卡尔曼多步预测方法得到t时刻的速度状态预测值；速度控制器使用所得到的t时刻的速度状态预测值进行控制量的计算。本发明提高了GPS数据的质量，预测得到的数据准确，对微小型四旋翼无人机飞行控制性能的提升具有积极的作用，具有十分重要的实用价值。

主权项

一种基于GPS的微小型四旋翼无人机速度状态预测方法，其特征在于，包括顺次相接的如下步骤： 1）对微小型四旋翼无人机的加速度计数据与GPS数据进行分析，得到GPS数据的延迟时间Td； 2）使用MATLAB的ident工具拟合得到微小型四旋翼无人机的速度模型； 3)结合采样周期，对得到的速度模型进行离散化处理，得到速度的离散化模型； 4)t时刻的GPS数据所反映的速度状态的真实时间为t‑Td时刻，将信息融合时刻统一到t‑Td时刻，即利用t时刻的GPS速度数据对t‑Td时刻的微小型四旋翼无人机速度状态进行卡尔曼滤波，推算出t‑Td时刻的速度状态估计值； 5)在t‑Td时刻的速度状态估计值的基础上，利用卡尔曼多步预测方法得到t时刻的速度状态预测值；控制器使用所得到的t时刻的速度状态预测值进行控制量的计算。