[發明專利]適用于空中飛鼠的姿態解算方法有效
| 申請號: | 201810930441.X | 申請日: | 2018-08-15 |
| 公開(公告)號: | CN108762528B | 公開(公告)日: | 2021-03-23 |
| 發明(設計)人: | 竇玉江;李欽星;王茵 | 申請(專利權)人: | 蘇州大學 |
| 主分類號: | G06F3/0346 | 分類號: | G06F3/0346 |
| 代理公司: | 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257 | 代理人: | 馮瑞;楊慧林 |
| 地址: | 215131 *** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 適用于 空中 飛鼠 姿態 方法 | ||
1.一種適用于空中飛鼠的姿態解算方法,所述空中飛鼠基于六軸傳感器,其特征在于,包括:
獲取角速度ω和加速度a;
估計水平方向的加速度的大小,確定增益因子α的大小;
歸一化加速度a,并求出加速度a與水平方向夾角的正弦余弦值;
定義D是上次姿態解算估計出的重力矢量[cosφ,sinφ]T,φ為翻滾角,從而計算誤差矢量e=a x D;
誤差矢量累加計算誤差積分In
In=In-1+eΔt,Δt是算法執行周期,e是上一步計算出來的誤差;
角速度融合
ω′=ω+α(Kpe+KiIn);Kp是誤差的比例增益,Ki是誤差的積分增益,e是上一步計算出來的誤差,In是誤差積分;
得出估計的重力矢量Dn,并進行歸一化
Dn=Dn-1+ω′ΔtD′,D'是D的導數;
“估計水平方向的加速度的大小,確定增益因子α的大小;”具體包括:
根據陀螺儀得到的原始數據偏航角速度ω1和俯仰角速度為ω2,以及上次解算得到的重力矢量[cosφ,sinφ]T,求出此時的水平加速度ωx=ω1sinφ+ω2cosφ;
根據水平加速度的大小來調節增益因子α,當水平加速度的大小未達到第一閾值時,增益因子α是恒定的并且等于1;如果水平加速度增大并且幅度超過第一閾值,則增益因子α隨著幅度誤差的增加而線性地減小,直到大于第二閾值時增益因子α減小到0;
根據陀螺儀得到的原始數據偏航角速度ω1和俯仰角速度為ω2去判斷是否處于靜止狀態,如果偏航角速度ω1的絕對值和俯仰角速度為ω2的絕對值之和小于第三閾值,則認為處于靜止狀態,增益因子α為1。
2.一種空中飛鼠,所述空中飛鼠基于六軸傳感器,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,其特征在于,所述處理器執行所述程序時實現權利要求1所述方法的步驟。
3.一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序,其特征在于,該程序被處理器執行時實現權利要求1所述方法的步驟。
4.一種處理器,其特征在于,所述處理器用于運行程序,其中,所述程序運行時執行權利要求1所述的方法。
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