仪器仪表学报

作者：于永军1，张翔1，王新志1，于捷杰2

单位：于永军1，张翔1，王新志1，于捷杰2,（1?南京理工大学机械工程学院南京210094； 2?中国电子科技集团公司第二十八研究所南京210007）,

关键词：航姿参考系统;滑模观测器;非线性系统;惯性导航;卡尔曼滤波

基金：*基金项目：基金项目江苏省自然科学基金青年基金(BK20160849，BK20170848)项目资助

摘要：摘要稳定精确姿态估计是无人飞行器自主控制的关键。利用MEMS惯性测量组件作为测量传感器的惯性航姿系统以其完全自主的优势，成为当前无人飞行器姿态估计的必备系统。微小型无人飞机器姿态模型是典型的高阶非线性系统，针对传统的EKF、UKF等非线性滤波算法计算复杂度高、精度差的问题，建立了非线性航姿系统模型，并提出了基于非线性滑模滤波器的航姿算法。同时，针对传统航姿算法无法估计运动加速度的问题，基于微小型无人飞行器运动特性提出了运动加速度在线估计算法，实现了运动加速度的实时估计。通过跑车测试和飞行测试证明所提算法在无GPS辅助情况下能精确估计载体运动姿态和运动加速度，加速度估计精度0?15m/s2，姿态估计精度达到1°。

来源：2020年第6期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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