| 中文摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-15页 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 | 第10页 |
| 1.2 MEMS惯性器件的发展概况与应用 | 第10-12页 |
| 1.3 惯性导航系统及MEMS姿态测量系统的发展与应用 | 第12-14页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第14-15页 |
| 1.4.1 研究目标 | 第14页 |
| 1.4.2 主要内容 | 第14-15页 |
| 第2章 无人机姿态测量系统的基本工作原理 | 第15-23页 |
| 2.1 姿态测量系统的常用坐标系 | 第15-16页 |
| 2.2 姿态测量系统的坐标变换 | 第16-19页 |
| 2.3 姿态解算方法 | 第19-21页 |
| 2.4 姿态测量系统的初始对准 | 第21-22页 |
| 2.5 本章小结 | 第22-23页 |
| 第3章 姿态测量系统的解算算法研究 | 第23-44页 |
| 3.1 姿态测量系统的解算 | 第23-24页 |
| 3.2 MEMS陀螺仪的滤波算法 | 第24-27页 |
| 3.2.1 卡尔曼滤波设计 | 第24-25页 |
| 3.2.2 陀螺仪信号的滤波效果分析 | 第25-27页 |
| 3.3 MEMS加速度计的滤波算法 | 第27-30页 |
| 3.3.1 低通滤波器 | 第27-28页 |
| 3.3.2 加速度计信号的滤波效果分析 | 第28-30页 |
| 3.4 基于四元数的姿态解算方法 | 第30-36页 |
| 3.4.1 四元数基本原理 | 第30-33页 |
| 3.4.2 算法的实验验证 | 第33-35页 |
| 3.4.3 姿态解算的仿真实验 | 第35-36页 |
| 3.5 互补数据融合 | 第36-42页 |
| 3.5.1 互补滤波器设计 | 第36-38页 |
| 3.5.2 自适应互补滤波器 | 第38-41页 |
| 3.5.3 互补融合的效果分析 | 第41-42页 |
| 3.6 本章小结 | 第42-44页 |
| 第4章 姿态测量硬件系统的设计与实现 | 第44-55页 |
| 4.1 姿态测量系统的总体设计 | 第44页 |
| 4.2 硬件系统总体设计 | 第44-45页 |
| 4.3 关键器件的选取 | 第45-48页 |
| 4.3.1 传感器的选取 | 第45-47页 |
| 4.3.2 微处理器的选取 | 第47-48页 |
| 4.4 硬件主要模块设计 | 第48-51页 |
| 4.4.1 处理器STM32F103T8U6模块设计 | 第48页 |
| 4.4.2 传感器模块设计 | 第48-49页 |
| 4.4.3 IIC接.模块设计 | 第49-50页 |
| 4.4.4 串行接.模块设计 | 第50页 |
| 4.4.5 电源模块设计 | 第50-51页 |
| 4.5 硬件系统的实现 | 第51-52页 |
| 4.6 MEMS器件的误差模型分析 | 第52-53页 |
| 4.6.1 MEMS陀螺仪的误差模型 | 第52-53页 |
| 4.6.2 MEMS加速度计的误差模型 | 第53页 |
| 4.7 本章小结 | 第53-55页 |
| 第5章 姿态测量软件系统的设计与实现 | 第55-61页 |
| 5.1 软件总体架构设计 | 第55-56页 |
| 5.2 软件模块设计 | 第56-58页 |
| 5.2.1 系统初始化模块 | 第56页 |
| 5.2.2 通信接.设计 | 第56-57页 |
| 5.2.3 主函数接.设计 | 第57-58页 |
| 5.3 姿态解算实现 | 第58-60页 |
| 5.4 本章小结 | 第60-61页 |
| 结论 | 第61-62页 |
| 参考文献 | 第62-67页 |
| 致谢 | 第67页 |