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四旋翼飞行器的姿态解算小知识点 (待续)
文章作者: 质的飞跃 返回
1、
惯性测量单元IMU(InertialMeasurement Unit)
姿态航向参考系统AHRS(Attitude and Heading Reference System)
地磁角速度重力MARG(Magnetic, Angular Rate, and Gravity)
微机电系统MEMS(Micro Electrical Mechanical Systems)
自由度维数DOF(Dimension Of Freedom)
无人驾驶飞行器UAV(Unmanned Aerial Vehicle)
扩展卡尔曼滤波EKF(Extended Kalman Filter)
无损卡尔曼滤波UKF(Unscented Kalman Filter)
惯性导航系统INS(Inertial Navigation System)
全球导航卫星系统GNSS(Global Navigation Satellite System)
天文导航系统CNS(Celestial Navigation System)
可垂直起降VTOL(Vertical Take-off and Landing)
2、 常见的导航系统:惯性导航、天文导航、卫星导航、路标导航、无线电导航、推算导航、组合导航。
3、 有两个基本坐标系:“地理”坐标系和“载体”坐标系。”地理”坐标系指的就是地球上的“东北天(ENU)”坐标系,而“载体”坐标系值的就是四轴自己的坐标系。
4、 在“地理”坐标系中,重力的值始终是(0,0,1g),地磁的值始终是(0,1,x)。这些值就是由放置在四轴上的传感器测量出来的。
5、 “地理”坐标系和“载体”坐标系是两个不同的坐标系,需要转化。转化的方法就是坐标系的转换,目前有三种方式:四元数(q0123)、欧拉角(yaw(Z轴)/ pitch(Y轴)/roll(X轴)属于其中一种旋转顺序Z-Y-Xà航空次序欧拉角)、方向余弦矩阵(9个系数)。
6、 所谓的姿态,就是公式+系数。比如:欧拉角公式和欧拉角的系数(翻滚、倾仰、偏航)
7、 姿态的数据来源有5个:重力、地磁、陀螺仪、加速度计、电子罗盘。其中前两个来自“地理”坐标系,后三个来自“载体”坐标系。
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