代　君，　任淑红,　王晓璐

(郑州航空工业管理学院， 河南 郑州　450001)



小型无人机姿态航向参考系统信息融合算法

代君，任淑红*,王晓璐

(郑州航空工业管理学院， 河南 郑州450001)

摘要：介绍了互补滤波器的原理,对信息融合算法互补滤波计算姿态角的过程，从理论上分析了优劣性。仿真实验证明,互补滤波算法可以实现无人机的高精度姿态解算。

关键词：互补滤波器； 惯性测量单元； 姿态解算

0引言

随着微制造工艺及技术的发展，以及复杂战场、摄影、科研的需要，小型无人机迅速发展起来。由于小型无人机价格低廉、尺寸小、便于携带，因此市场前景广阔。以美国为首的西方国家在无人机领域一直处于领先地位，众所周知的产品如“全球鹰”、“捕食者”等先进无人机，以及尚处于研制阶段的舰载无人机“X-47B”。由于国防发展需要，中等发达国家及发展中国家也迫于压力积极投身无人机领域。

无人机要想更为先进，生存能力更强，除了对其动力进行改进外，对其算法的研究也至关重要。如果其姿态算法不合理，就很可能导致飞行路线发生偏移，甚至有可能坠机。

研究算法需从无人机的姿态信息融合系统着手，这种参考系统由微加速度计、磁航向计、微型陀螺仪组成。加速度计和磁航向计组合可以计算得到俯仰角、滚转角、偏航角；陀螺仪通过测量3个方向的角速度，通过积分即可算出姿态角[1]。但是这两种方法都有所缺陷，计算得到的姿态角误差均比较大。因此，要寻求一种更为有效的算法来解决这些问题，即为文中所要论述的方法----互补滤波算法。……