[发明专利]一种用于救灾无人机姿态控制的互补滤波方法

权利要求书

1.一种用于救灾无人机姿态控制的互补滤波方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)由于加速度计的输出中含有高平噪声，在数据融合之前，对加速度计的解算值进行低通滤波，滤除噪声干扰和累积增量；

(2)由于陀螺仪在静态下，存在温度漂移现象，因此对陀螺仪的解算结果进行高通滤波；

(3)加速度计解算姿态角具有较好的低频特性，而高频特性较差，而陀螺仪具有较好的高频动态特性，利用二者频率特性的互补性，进行数据的重构融合。

2.根据权利要求1所述的一种用于救灾无人机姿态控制的互补滤波方法，其特征在于，

所述方法包括如下步骤：将原始输入信号按傅立叶分解展开，即：

对于原始信号中的正弦分量，将会被低通滤波器极大的衰减，但能以很小的衰减通过高通滤波器；对于原始信号中的正弦分量，将会被高通滤波器极大的衰减，但能以很小的衰减通过低通滤波器，将高通滤波器和低通滤波器的输出进行整合，即可得到全部频域内的信号。

3.根据权利要求1所述的一种用于救灾无人机姿态控制的互补滤波方法，其特征在于，所述高通滤波算法如下：

设某一采样时刻，由陀螺仪解算直接得到的姿态角度为θ_gyro(k)(俯仰角、横滚角或偏航角)，前一次采样时刻由陀螺仪解算直接得到的结果为θ_gyro(k-1)，前一次采样时刻高通滤波之后的姿态角为θ_Highpass(k-1)，则当前采样时刻高通滤波之后的姿态角θ_Highpass(k)的表达式为：

θHighpass(k)=RCRC+T[θgyro(k)-θgyro(k-1)+θHighpass(k-1)]]]>

理想的高通滤波的输出量中，仅包含原始信号中频谱高于截止频率的动态部分信号，当原始信号处于低频或维持状态时，高通滤波的输出为0，由于高通滤波器滤掉了原始信号中的直流成分和低频成分，因此高通滤波的输出不能真实的反映原始信号相对于零点的实际值，但能够真实的反映原始信号在任一时刻的采样值相对于上一次采样值的高频改变量。