小型旋翼无人机姿态融合及导航方法
摘要 | 第5-7页 |
abstract | 第7-8页 |
第一章 绪论 | 第11-18页 |
1.1 引言 | 第11-13页 |
1.2 研究意义 | 第13-14页 |
1.3 国内外研究现状 | 第14-15页 |
1.4 本文结构安排 | 第15-18页 |
第二章 姿态解算中的物理概念及公式 | 第18-31页 |
2.1 引言 | 第18-22页 |
2.1.1 加速度计 | 第18-20页 |
2.1.2 角速度计 | 第20-22页 |
2.2 欧拉角 | 第22-27页 |
2.2.1 转移矩阵的基本运算及性质 | 第26-27页 |
2.3 四元素 | 第27-29页 |
2.3.1 四元素定义 | 第27页 |
2.3.2 四元素运算 | 第27-28页 |
2.3.3 四元素与转移矩阵的关系 | 第28-29页 |
2.3.4 四元素与欧拉角的关系 | 第29页 |
2.4 动力学方程 | 第29-30页 |
2.5 本章小结 | 第30-31页 |
第三章 姿态解算方法的基本框架 | 第31-41页 |
3.1 由加速度计和磁力计计算姿态 | 第31-32页 |
3.2 TRAID解算方法 | 第32-33页 |
3.3 非线性互补滤波方法 | 第33-36页 |
3.3.1 互补滤波方法基础 | 第33-34页 |
3.3.2 互补滤波解算过程 | 第34-36页 |
3.4 扩展卡尔曼滤波 | 第36-40页 |
3.4.1 EKF在姿态解算中的应用 | 第37-40页 |
3.5 本章小结 | 第40-41页 |
第四章 MEMS传感器噪声特性和艾伦方差 | 第41-48页 |
4.1 陀螺仪噪声特性 | 第41-42页 |
4.2 加速度计噪声特性 | 第42-43页 |
4.3 艾伦方差 | 第43页 |
4.4 Matlab仿真实验 | 第43-45页 |
4.5 实际采集数据结果 | 第45-47页 |
4.6 本章小结 | 第47-48页 |
第五章 姿态解算算法验证及外力加速度估计方法 | 第48-61页 |
5.1 四旋翼无人机实验平台搭建 | 第48-50页 |
5.2 实际数据采集及实验分析 | 第50-54页 |
5.3 基于决策树的机动状态估计方法 | 第54-55页 |
5.4 基于四旋翼模型的外力加速度估计方法 | 第55-56页 |
5.5 加速度计校正方法 | 第56-58页 |
5.6 姿态模块电路设计 | 第58-60页 |
5.7 本章小结 | 第60-61页 |
第六章 导航算法中的位置及速度估计 | 第61-76页 |
6.1 基于EKF的导航算法 | 第61-67页 |
6.1.1 状态方程建立 | 第61-63页 |
6.1.2 观测方程建立 | 第63-64页 |
6.1.3 导航实验 | 第64-67页 |
6.2 基于SIFT的视觉导航 | 第67-74页 |
6.2.1 基于SIFT算法的位置估计 | 第67-72页 |
6.2.2 航向角估计方法 | 第72-74页 |
6.3 本章小结 | 第74-76页 |
第七章 总结及展望 | 第76-79页 |
7.1 本文工作总结 | 第76-77页 |
7.2 遗留问题及未来工作 | 第77-79页 |
致谢 | 第79-80页 |
参考文献 | 第80-83页 |
附录A | 第83-86页 |
A.1 SO(3) | 第83页 |
A.2 四元素求逆公式证明 | 第83-84页 |
A.3 Rodrigues旋转方程 | 第84-86页 |
附录B | 第86-87页 |
B.1 根据GPS位置数据计算坐标值 | 第86-87页 |
攻硕期间取得的研究成果 | 第87-88页 |