微小型无人飞行器姿态估计方法研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 目录 | 第6-9页 |
| 第一章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第9页 |
| 1.2 课题相关技术发展现状 | 第9-13页 |
| 1.2.1 惯性导航系统概述 | 第10-11页 |
| 1.2.2 MEMS技术概述 | 第11-12页 |
| 1.2.3 国内外MIMU发展状况 | 第12-13页 |
| 1.3 课题研究内容及主要工作 | 第13-15页 |
| 第二章 航姿参考系统设计 | 第15-43页 |
| 2.1 引言 | 第15-16页 |
| 2.2 系统总体设计方案 | 第16页 |
| 2.3 下位机硬件设计 | 第16-21页 |
| 2.3.1 STM32微处理器 | 第17页 |
| 2.3.2 传感器模块 | 第17-20页 |
| 2.3.3 无线数传模块 | 第20-21页 |
| 2.4 下位机软件设计 | 第21-25页 |
| 2.4.1 STM32读取MPU6050数据 | 第22-23页 |
| 2.4.2 STM32读取HMC5883L数据 | 第23-24页 |
| 2.4.3 下位机与上位机通信协议 | 第24-25页 |
| 2.5 上位机软件设计 | 第25-41页 |
| 2.5.1 地面站软件概述 | 第25-26页 |
| 2.5.2 软件总体设计方案 | 第26-29页 |
| 2.5.3 串口通信技术 | 第29-32页 |
| 2.5.4 数据库访问技术 | 第32-35页 |
| 2.5.5 电子导航地图功能设计 | 第35-39页 |
| 2.5.6 航线规划功能设计 | 第39-40页 |
| 2.5.7 地面站软件实验结果 | 第40-41页 |
| 2.6 本章小结 | 第41-43页 |
| 第三章 微小型无人飞行器姿态测量基础 | 第43-49页 |
| 3.1 空间坐标系定义 | 第43页 |
| 3.2 空间姿态矩阵理论介绍 | 第43-45页 |
| 3.2.1 欧拉角定义 | 第43-44页 |
| 3.2.2 方向余弦矩阵介绍 | 第44-45页 |
| 3.2.3 四元数概述 | 第45页 |
| 3.3 姿态更新方法介绍 | 第45-48页 |
| 3.3.1 方向余弦法概述 | 第46页 |
| 3.3.2 四元数法概述 | 第46-48页 |
| 3.4 本章小结 | 第48-49页 |
| 第四章 基于多传感器数据融合的姿态估计算法 | 第49-67页 |
| 4.1 引言 | 第49页 |
| 4.2 基于四元数的扩展卡尔曼滤波算法 | 第49-58页 |
| 4.2.1 线性离散卡尔曼滤波原理介绍 | 第49-54页 |
| 4.2.2 非线性扩展卡尔曼滤波器设计 | 第54-58页 |
| 4.3 基于四元数的最速下降姿态校正算法 | 第58-65页 |
| 4.3.1 最速下降理论介绍 | 第58-59页 |
| 4.3.2 最速下降姿态校正算法设计 | 第59-65页 |
| 4.4 本章小结 | 第65-67页 |
| 第五章 EKF/STDM姿态估计对比仿真实验 | 第67-75页 |
| 5.1 姿态轨迹数据生成算法介绍 | 第67页 |
| 5.2 IMU建模 | 第67-69页 |
| 5.2.1 陀螺仪、加速度计误差分析 | 第67-68页 |
| 5.2.2 陀螺仪、加速度计仿真器数学模型 | 第68-69页 |
| 5.3 三轴磁强计建模 | 第69-71页 |
| 5.3.1 磁强计测量偏航角原理介绍 | 第69-70页 |
| 5.3.2 三轴磁强计随机误差模型 | 第70页 |
| 5.3.3 三轴磁强计仿真器数学模型 | 第70-71页 |
| 5.4 实验及结果分析 | 第71-73页 |
| 5.5 本章小结 | 第73-75页 |
| 第六章 总结与展望 | 第75-77页 |
| 6.1 本文取得的成果和创新点 | 第75-76页 |
| 6.2 需改进问题和工作展望 | 第76-77页 |
| 参考文献 | 第77-80页 |
| 个人简介 | 第80-81页 |
| 导师简介 | 第81-82页 |
| 获得成果目录清单 | 第82-83页 |
| 致谢 | 第83页 |
