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题名改进扩展卡尔曼滤波的四旋翼姿态估计算法
被引量：19
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作者
王龙
章政
王立
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机构
武汉科技大学信息科学与工程学院
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出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2017年第4期1122-1128,共7页
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文摘
为了提高标准扩展卡尔曼姿态估计算法的精确度和快速性,将运动加速度抑制的动态步长梯度下降算法融入扩展卡尔曼中,提出一种改进扩展卡尔曼的四旋翼姿态估计算法。该算法在卡尔曼测量更新中采用梯度下降法进行非线性观测,消除标准扩展卡尔曼算法在线性化时带来的线性化误差,提高算法的准确性和快速性;对梯度下降法的梯度步长进行动态处理,使算法步长与四旋翼飞行器的运动合角速度成正比,增强微型四旋翼飞行器姿态解算的动态性能;对强机动运动过程中机体产生的运动加速度进行抑制处理,消除运动加速度对姿态解算的不利影响,提高了微型四旋翼飞行器姿态解算的跟踪精度。为了验证所设计算法的可行性和有效性,基于STM32单片机搭建四旋翼实验平台系统进行实时在线性能验证。结果表明,所设计算法能提高四旋翼飞行器在强机动、高速运动情况下的姿态跟踪精度、动态性能,增强姿态融合算法的抗干扰性,保证微型四旋翼飞行器的稳定飞行。
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关键词
四旋翼飞行器
扩展卡尔曼滤波器
运动加速度抑制
动态步长
梯度下降法
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Keywords
quadrotor
Extended Kalman Filter（EKF）
motion acceleration restraint
dynamic step
gradient descent algorithm
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分类号
TP273.2
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名运动加速度抑制的动态步长梯度下降姿态解算算法
被引量：13
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作者
章政
王龙
曾聪
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机构
武汉科技大学信息科学与工程学院
武汉科技大学冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心
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出处
《信息与控制》
CSCD
北大核心
2017年第2期136-143,共8页
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基金
冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心开放基金资助项目(MADT201603)
武汉科技大学研究生创新基金资助项目(JCX2015020)
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文摘
为了提高微型四旋翼飞行器在强机动、高速运动情况下的姿态解算性能,提出了一种对运动加速度抑制的动态步长梯度下降姿态融合算法.该算法对强机动运动过程中机体产生的运动加速度进行抑制处理,消除运动加速度对姿态解算的不利影响,提高了微型四旋翼飞行器姿态解算的跟踪精度;对高速运动过程中梯度下降法的梯度步长进行动态处理,使得算法步长与四旋翼飞行器的运动合角速度成正比,增强了微型四旋翼飞行器姿态解算的动态性能.为了验证本文所设计算法的可行性和有效性,基于STM32单片机搭建微型四旋翼实验平台系统.实时在线性能实验结果表明,所设计算法提高了微型四旋翼飞行器在强机动、高速运动情况下的姿态跟踪精度、动态性能及增强姿态融合算法的抗干扰性,保证了微型四旋翼飞行器的稳定飞行.
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关键词
四旋翼飞行器姿态解算运动加速度抑制动态步长梯度下降法
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Keywords
quadrotor
attitude estimation
motion acceleration restrain
dynamic step
gradient descent algorithm
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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