[发明专利]面向四旋翼飞行器的运动捕捉系统实时测姿方法

摘要

本发明公开了面向四旋翼飞行器的运动捕捉系统实时测姿方法，利用运动捕捉系统获取安装在四旋翼飞行器上五个标记点的位置信息，并结合四旋翼飞行器运动特性建立机体坐标系，由坐标系间的转化关系求解姿态。相对于传统的MEMS‑IMU测姿方法，本发明公开的方法测姿精度更高，并且能够实现动态实时测姿，为机载低成本MEMS惯性导航系统提供校正信息，提高其姿态估计精度，具有精度高、实时性强、易于实现等特点。

主权项

面向四旋翼飞行器的运动捕捉系统实时测姿方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在四旋翼飞行器上安装5个标记点，分别记为M1、M2、M3、M4和G，其中标记点M1、M2、M3、M4依次安装于飞行器的4个机臂，这4个标记点近似共面，且该平面近似平行于飞行器的横截面，线段M1M2和线段M3M4的中点连线平行于飞行器的机头方向，点G位于四边形M1M2M3M4内，且点G到M1、M2、M3、M4的距离互不相等；(2)由运动捕捉系统获取5个标记点在导航系下的位置坐标，根据几何原理以及5个标记点的相对位置关系，辨识出5个标记点；(3)根据辨识出的5个标记点的位置坐标，建立机体系；(4)计算导航系到机体系的坐标系转换矩阵，根据坐标系转换矩阵中各元素与姿态角的对应关系，求解出飞行器的姿态角。