超宽带通信与光流辅助定位的四旋翼无人机室内导航飞行
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-15页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3 研究内容及结构安排 | 第13-15页 |
| 第2章 系统架构及四旋翼无人机工作原理 | 第15-24页 |
| 2.1 引言 | 第15页 |
| 2.2 系统架构方案 | 第15-18页 |
| 2.3 四旋翼无人机的工作原理 | 第18-21页 |
| 2.4 旋转矩阵 | 第21-23页 |
| 2.4.1 坐标系的定义 | 第21-22页 |
| 2.4.2 坐标系的转换 | 第22-23页 |
| 2.5 本章小结 | 第23-24页 |
| 第3章 系统硬件结构设计 | 第24-38页 |
| 3.1 引言 | 第24页 |
| 3.2 飞控电路板硬件设计 | 第24-31页 |
| 3.2.1 飞控电路板架构 | 第24-26页 |
| 3.2.2 飞控板双控制器电路设计 | 第26-28页 |
| 3.2.3 飞控板电源模块设计 | 第28-29页 |
| 3.2.4 飞控板传感器电路设计 | 第29-31页 |
| 3.2.5 飞控板电机驱动电路设计 | 第31页 |
| 3.2.6 飞控板SD卡电路设计 | 第31页 |
| 3.3 遥控器电路板硬件设计 | 第31-34页 |
| 3.3.1 遥控器电路板架构 | 第31-33页 |
| 3.3.2 遥控电路板控制器设计 | 第33页 |
| 3.3.3 遥控电路板人机交互接口设计 | 第33-34页 |
| 3.4 超宽带模块电路板硬件设计 | 第34-37页 |
| 3.5 本章小结 | 第37-38页 |
| 第4章 无人机系统算法设计 | 第38-57页 |
| 4.1 引言 | 第38-39页 |
| 4.2 多旋翼无人机姿态解算算法 | 第39-44页 |
| 4.2.1 四元数的基本知识 | 第39-41页 |
| 4.2.2 四元数姿态旋转矩阵之间的关系 | 第41-42页 |
| 4.2.3 求解四元数 | 第42-44页 |
| 4.3 传感器扩展卡尔曼滤波融合算法 | 第44-51页 |
| 4.3.1 扩展卡尔曼滤波系统模型 | 第45-49页 |
| 4.3.2 扩展卡尔曼姿态估计算法流程 | 第49-51页 |
| 4.4 多旋翼无人机PID控制算法 | 第51-56页 |
| 4.4.1 PID控制算法 | 第51-53页 |
| 4.4.2 位置环PID控制 | 第53-55页 |
| 4.4.3 姿态环PID控制 | 第55-56页 |
| 4.5 本章小结 | 第56-57页 |
| 第5章 超宽带与光流辅助定位导航系统 | 第57-65页 |
| 5.1 引言 | 第57页 |
| 5.2 超宽带定位方法 | 第57-61页 |
| 5.2.1 基于到达时间法定位 | 第57-59页 |
| 5.2.2 基于到达时间双程测距定位法 | 第59页 |
| 5.2.3 超宽带多基站融合定位算法 | 第59-61页 |
| 5.3 超宽带通信与光流融合定位 | 第61-64页 |
| 5.3.1 光流的概念 | 第61-62页 |
| 5.3.2 光流的获取 | 第62-63页 |
| 5.3.3 超宽带定位与光流定位融合 | 第63-64页 |
| 5.4 本章小结 | 第64-65页 |
| 第6章 无人机定位导航实验 | 第65-75页 |
| 6.1 引言 | 第65-67页 |
| 6.2 无人机姿态控制试验 | 第67-68页 |
| 6.3 无人机定位飞行试验 | 第68-72页 |
| 6.4 无人机室内导航飞行试验 | 第72-74页 |
| 6.5 本章小结 | 第74-75页 |
| 结论 | 第75-77页 |
| 参考文献 | 第77-82页 |
| 致谢 | 第82页 |
