[發明專利]利用地磁信息和光流傳感器解算飛行器姿態的方法

有效

• 申請號: 201910264294.1
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN110017809B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 王江;胡少勇;林德福;李虹言;王偉;王輝;王亞東;董軼昊;唐攀;陶宏
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00;G01C21/00;G01C21/08;G01C21/20;G05D1/08
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 范國鋒;劉冬梅

1.一種利用地磁信息和光流傳感器解算飛行器姿態的方法，其特征在于，

所述方法中還使用GPS接收機，所述方法采用自適應最小二乘濾波法，通過以磁阻傳感器、GPS接收機和光流傳感器的測量誤差為權重，對測量噪聲協方差矩陣進行調整；

所述測量噪聲協方差矩陣根據飛行器縱軸與地磁矢量的夾角變化確定；

根據GPS接收機和光流傳感器每一時刻的測量值解算出的滾轉角γ_A由以下式Ⅱ給出：

其中，t為測量時的時間；以飛行器起飛瞬間的時間為初始時間t₀；

ω_x為飛行器的滾轉角速度；

其中，飛行器的飛行高度為h；光流傳感器與GPS接收機測速差值在垂直飛行器縱軸方向分量為ΔV；

利用GPS接收機和光流傳感器每一時刻的測量值解算出的滾轉角γ_A進行飛行器滾轉角的最優解算如式Ⅰ所示方程式：

σ_M²為磁阻傳感器解算值的方差，由飛行器的俯仰和偏航誤差角決定；

σ_A²為GPS接收機和光流傳感器冗余測量值的方差，根據選用的GPS接收機和光流傳感器的性能參數確定；

γ_M為根據磁阻傳感器的測量值解算出的滾轉角；

γ_A為根據GPS接收機和光流傳感器每一時刻的測量值解算出的滾轉角。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據磁阻傳感器的測量值解算出的滾轉角γ_M＝γ+δγ_M；

γ表示飛行器的真實滾轉角；

δγ_M為磁阻傳感器測定滾轉角的解算誤差，誤差δγ_M～N(0,σ_M²)。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據GPS接收機和光流傳感器測量值解算出的滾轉角γ_A＝γ+δγ_A；

γ表示飛行器的真實滾轉角；

δγ_A為解算誤差，誤差δγ_A～N(0,σ_A²)。

4.根據權利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述飛行器為無人機。