| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 四旋翼飞行器研究背景及意义 | 第10页 |
| 1.2 四旋翼飞行器国内外研究现状 | 第10-17页 |
| 1.2.1 四旋翼飞行器早期发展历程 | 第10-13页 |
| 1.2.2 四旋翼后期发展历程 | 第13-16页 |
| 1.2.3 四旋翼飞行器国内研究现状 | 第16-17页 |
| 1.3 四旋翼飞行器控制系统关键技术 | 第17-18页 |
| 1.4 本文结构安排 | 第18-20页 |
| 第2章 四旋翼飞行器数学模型及理论基础 | 第20-32页 |
| 2.1 导航坐标系 | 第20-21页 |
| 2.2 系统工作原理 | 第21-22页 |
| 2.3 姿态描述参数 | 第22-26页 |
| 2.3.1 欧拉角法 | 第22-25页 |
| 2.3.2 四元数法 | 第25-26页 |
| 2.4 动力子系统分析和建模 | 第26-30页 |
| 2.4.1 旋翼动力和力矩 | 第26-27页 |
| 2.4.2 电机动力学 | 第27-28页 |
| 2.4.3 刚体动力学分析 | 第28-30页 |
| 2.5 旋翼实验与仿真 | 第30-31页 |
| 2.6 本章小结 | 第31-32页 |
| 第3章 四旋翼飞行平台设计与实现 | 第32-54页 |
| 3.1 四旋翼飞行器硬件平台设计 | 第32-36页 |
| 3.1.1 硬件平台总体设计方案 | 第32-33页 |
| 3.1.2 处理器与传感器选择 | 第33-34页 |
| 3.1.3 硬件平台设计 | 第34-36页 |
| 3.2 隔振系统设计 | 第36-40页 |
| 3.2.1 隔振模型建立 | 第36-40页 |
| 3.3 四旋翼飞行平台软件系统搭建 | 第40-44页 |
| 3.3.1 μCOS-III系统简介 | 第41-42页 |
| 3.3.2 移植裁剪 | 第42-44页 |
| 3.3.3 任务设计 | 第44页 |
| 3.4 传感器误差校正 | 第44-51页 |
| 3.4.1 陀螺仪校正与补偿 | 第44-46页 |
| 3.4.2 加速度计校正与补偿 | 第46-48页 |
| 3.4.3 磁力计校准 | 第48-51页 |
| 3.5 惯性器件温度补偿 | 第51-53页 |
| 3.6 四旋翼飞行器平台实物图 | 第53页 |
| 3.7 本章小结 | 第53-54页 |
| 第4章 四旋翼飞行器导航算法研究 | 第54-64页 |
| 4.1 卡尔曼滤波原理 | 第54-56页 |
| 4.2 SR-UKF（Square-Root Unscented Kalman Filter）原理 | 第56-62页 |
| 4.2.1 传感器姿态模型 | 第57-58页 |
| 4.2.3 导航模型建立 | 第58-59页 |
| 4.2.4 组合导航的均方根无迹卡尔曼滤波器(SR-UKF)设计 | 第59-62页 |
| 4.3 仿真结果 | 第62-63页 |
| 4.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 第5章 四旋翼飞行器控制器设计 | 第64-82页 |
| 5.1 基于简化模型的飞行控制器设计 | 第64-68页 |
| 5.1.1 四旋翼模型简化 | 第64-66页 |
| 5.1.2 四旋翼PID控制器设计 | 第66-68页 |
| 5.2 基于简化模型的飞行控制器仿真 | 第68-72页 |
| 5.3 基于反步法控制器设计 | 第72-75页 |
| 5.3.1 姿态回路控制器设计 | 第72-74页 |
| 5.3.2 位置回路控制器设计 | 第74-75页 |
| 5.4 基于反步控制器的仿真 | 第75-78页 |
| 5.5 实际飞行测试 | 第78-81页 |
| 5.6 本章小结 | 第81-82页 |
| 结论 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-88页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第88-89页 |
| 致谢 | 第89页 |