[发明专利]一种四旋翼飞行器动力学模型/机载传感器组合导航方法

摘要

本发明公开了一种四旋翼飞行器的动力学模型/机载传感器组合导航方法，属于组合导航领域。本发明利用四旋翼飞行器的动力学模型，与机载传感器相结合，对其角速度、姿态、速度、位置信息进行估计，在本发明中，采用的动力学模型包括升力模型、阻力模型、扭矩模型、横滚力矩模型、俯仰力矩模型，采用的机载传感器包括旋翼转速传感器、磁传感器、卫星导航系统、气压高度计。在该方法中，没有采用目前四旋翼飞行器中常用的惯性传感器如陀螺仪与加速度计，通过四旋翼飞行器的动力学模型输出加速度、角加速度信息，对惯性传感器进行替代。该方法可用于解决惯性传感器失效时的四旋翼飞行器导航问题。

主权项

1.一种四旋翼飞行器的动力学模型/机载传感器组合导航方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：周期读取k时刻四旋翼飞行器机载传感器信息，包括旋翼转速传感器信息ω1(k)、ω2(k)、ω3(k)、ω4(k)，其分别为四个旋翼的转速；GPS信息VNG(k)、VEG(k)、VDG(k)，其分别为北向速度、东向速度、地向速度，PNG(k)、PEG(k)，其分别为北向位置、东向位置；气压高度计信息hb(k)；磁传感器信息ψm(k)；步骤二：计算k时刻四旋翼飞行器的加速度、角加速度；步骤三：预测k时刻四旋翼飞行器的角速度、姿态、速度、位置；步骤四：通过卡尔曼滤波器，对k时刻四旋翼飞行器的角速度、姿态、速度、位置进行校正。