一种应用于飞行器姿态估计的扩展卡尔曼滤波方法技术

本发明专利技术提出一种应用于飞行器姿态估计的扩展卡尔曼滤波方法，能够处理各种复杂干扰的非线性系统姿态估计。第一步：建立基于观测器的飞行器的动力学模型；第二步：根据第一步建立的模型方程，对加速度计和陀螺仪所测量三轴的姿态角θ加和三轴姿态角速度ω陀进行互补滤波，滤除高频和低频干扰，得到较纯净的信息值θ，去除可能系统内部及外部的扰动；第三步：利用第二步得到的信息值θ，采用扩展Kalman滤波方法对状态变量进行估计，得到的值即为姿态的估计值，从而完成了对飞行器状态的估计。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种应用于飞行器姿态估计的扩展卡尔曼滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：建立基于观测器的飞行器的动力学模型，该模型方程具体如下：x·1(t)=-S[ωm(t)]x1(t)+S[bω(t)]x1(t)x·2(t)=-S[ωm(t)]x2(t)+S[bω(t)]x2(t)b·ω(t)=0y1(t)=x1(t)y2(t)=x2(t)其中x1，x2是陀螺仪和加速度计的敏感值；bω是角速度误差；S[ω(t)]为一个对称矩阵，其值是由载体坐标系到本地坐标系的转换矩阵R(t)确定，关系式为R·(t)=(t)S[ω(t)];第二步：根据第一步建立的模型方程，对加速度计和陀螺仪所测量三轴的姿态角θ加和三轴姿态角速度ω陀进行互补滤波，滤除高频和低频干扰，得到较纯净的信息值θ，去除可能系统内部及外部的扰动；第三步：利用第二步得到的信息值θ，采用扩展Kalman滤波方法对状态变量进行估计，得到的值即为姿态的估计值，从而完成了对飞行器状态的估计。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏元清，蒲钒，付梦印，欧阳，马飒飒，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：