[发明专利]一种飞行器姿态解算的干扰加速度测量方法

摘要

本发明公开了一种飞行器姿态解算的干扰加速度测量方法，获取飞行器的姿态四元数，获取机体坐标系下的测量加速度；通过姿态四元数和机体坐标系下的测量加速度获得参考坐标系下的干扰加速度，进而获得离散干扰加速度；对离散干扰加速度进行分段处理后进行一阶低通滤波，再转换到机体坐标系下与机体坐标系下的测量加速度相减获得滤除干扰加速度的准确机体加速度。本发明相对于现有技术成本低廉，不需要加入GPS传感器进行测量；能够提升后续多传感器融合技术的姿态测量精度。

主权项

1.一种飞行器姿态解算的干扰加速度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，以设定的采样周期，实时获取飞行器的欧拉角形式的姿态角，姿态角包括欧拉角形式的滚转角、俯仰角和偏航角，将姿态角转换为姿态四元数式中，cos表示余弦操作，sin表示正弦操作，φ表示姿态欧拉角形式的滚转角，θ表示姿态欧拉角形式的俯仰角，ψ表示姿态欧拉角形式的偏航角，为姿态四元数，q₀、q₁、q₂、q₃分别是姿态四元数中的四个元素，步骤2，获取机体坐标系下的测量加速度a_measure，通过姿态四元数和机体坐标系下的测量加速度a_measure获得参考坐标系下的干扰加速度a_dr，进而获得离散干扰加速度其中，a_measure表示机体坐标系下的测量加速度，为姿态四元数，表示姿态四元数的共轭，g_r表示参考坐标系的重力加速度，a_dr表示参考坐标系下的干扰加速度，Δa表示加速度计的测量噪声，其中，表示上一姿态角采样时刻所获得的姿态四元数，为的共轭，步骤3，通过以下公式获取干扰加速度acc_dr：其中，||a_measure||和||g_r||分别表示机体坐标系下的测量加速度a_measure的模值和参考坐标系下的重力加速度g_r的模值，为设定阈值；步骤4，采用一阶低通滤波器，对步骤3中获得的干扰加速度acc_dr进行一阶低通滤波得到参考坐标系下的最终干扰加速度acc，步骤5，将步骤4所得到的参考坐标系下的最终干扰加速度acc转换成机体坐标系下的最终干扰加速度acc_f，将机体坐标系下的测量加速度a_measure与机体坐标系下的最终干扰加速度acc_f相减得到滤除干扰加速度的准确机体加速度a^～_measure。