一种飞行器姿态的确定方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:37706411 阅读:28 留言:0更新日期:2023-06-01 23:55
本发明专利技术实施例提供了一种飞行器姿态的确定方法、装置、电子设备及存储介质,涉及飞行器技术领域,若飞行器坐标系对应的欧拉角中俯仰角满足第一预设角度条件,则选取飞行器坐标系对应的欧拉角表示飞行器的姿态;飞行器坐标系对应的欧拉角是利用飞行器坐标系对应的当前四元数解算得到;若飞行器坐标系对应的欧拉角中俯仰角不满足第一预设角度条件,选取虚拟坐标系对应的欧拉角计算飞行器的姿态,虚拟坐标系为基于飞行器坐标系沿X轴旋转第二预设角度得到的,虚拟坐标系对应的欧拉角是利用虚拟坐标系对应的当前四元数解算得到。本发明专利技术实施例避免了飞行器姿态确定过程中的奇异性问题,提高确定的飞行器姿态的精准度,且降低确定飞行器姿态的复杂度。器姿态的复杂度。器姿态的复杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种飞行器姿态的确定方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及飞行器
,特别是涉及一种飞行器姿态的确定方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]欧拉角用于描述载体的动力学运动,一般由俯仰角、滚转角和航向角组成,其中,滚转角也可以称之为横滚角。在惯性导航及飞行器控制等领域中,可以通过飞行器的欧拉角表示飞行器姿态。一般情况下,根据欧拉角微分方程可以实时求解出飞行器的欧拉角,但是当欧拉角中俯仰角为
±
90度时,欧拉角微分方程会出现奇异性问题,即会导致当欧拉角中俯仰角为
±
90度时,无法求解欧拉角中滚转角和航向角。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例的目的在于提供一种飞行器姿态的确定方法、装置、电子设备及存储介质,以避免飞行器姿态确定过程中的奇异性问题,提高确定的飞行器姿态的精准度,且降低确定飞行器姿态的复杂度。具体技术方案如下:第一方面,本专利技术实施例提供了一种飞行器姿态的确定方法,包括:若飞行器坐标系对应的欧拉角中俯仰角满足第一预设角度条件,则选取所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行器姿态的确定方法,其特征在于,包括:若飞行器坐标系对应的欧拉角中俯仰角满足第一预设角度条件,则选取所述飞行器坐标系对应的欧拉角表示飞行器的姿态;其中,所述飞行器坐标系对应的欧拉角是利用所述飞行器坐标系对应的当前四元数解算得到,所述飞行器坐标系对应的当前四元数是结合所述飞行器当前时刻的陀螺角速度和飞行器坐标系得到的;若飞行器坐标系对应的欧拉角中俯仰角不满足第一预设角度条件,则选取虚拟坐标系对应的欧拉角计算所述飞行器的姿态,所述虚拟坐标系为基于飞行器坐标系沿X轴旋转第二预设角度得到的,其中,所述虚拟坐标系对应的欧拉角是利用所述虚拟坐标系对应的当前四元数解算得到,所述虚拟坐标系对应的当前四元数是结合所述陀螺角速度和虚拟坐标系得到的。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:采集飞行器当前时刻的陀螺角速度;结合所述陀螺角速度和飞行器坐标系,得到当前时刻所述飞行器坐标系对应的当前四元数;利用所述飞行器坐标系对应的当前四元数解算得到所述飞行器坐标系对应的欧拉角。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:结合所述陀螺角速度和虚拟坐标系,得到当前时刻所述虚拟坐标系对应的当前四元数;利用所述虚拟坐标系对应的当前四元数解算得到所述虚拟坐标系对应的欧拉角。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述结合所述陀螺角速度和飞行器坐标系,得到当前时刻所述飞行器坐标系对应的当前四元数,包括:通过四元数姿态估计的初始对准,获得所述飞行器坐标系对应的初始四元数;利用所述飞行器坐标系对应的初始四元数和所述陀螺角速度,通过四元数微分方程,得到当前时刻所述飞行器坐标系对应的当前四元数。5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述结合所述陀螺角速度和虚拟坐标系,得到当前时刻所述虚拟坐标系对应的当前四元数,包括:通过四元数姿态估计的初始对准,获得所述虚拟坐标系对应的初始四元数;利用所述虚拟坐标系对应的初始四元数和所述陀螺角速度,通过四元数微分方程,得到当前时刻所述虚拟坐标系对应的当前四元数。6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述结合所述陀螺角速度和飞行器坐标系,得到当前时刻所述飞行器坐标系对应的当前四元数之后,所述方法还包括:对所述飞行器坐标系对应的当前四元数进行归一化;所述利用所述飞行器坐标系对应的当前四元数解算得到所述飞行器坐标系对应的欧拉角,包括:利用所述飞行器坐标系对应的归一化后的当前四元数解算得到所述飞行器坐标系对应的欧拉角。7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述结合所述陀螺角速度和虚拟坐标系,得到当前时刻所述虚拟坐标系对应的当前四元数之后,所述方法还包括:对所述虚拟坐标系对应的当前四元数进行归一化;
所述利用所述虚拟坐标系对应的当前四元数解算得到所述虚拟坐标系对应的欧拉角,包括:利用所述虚拟坐标系对应的归一化后当前四元数解算得到所述虚拟坐标系对应的欧拉角。8.根据权利要求1至7任一项所述的方法,其特征在于,当所述飞行器坐标系对应的欧拉角中俯仰角大于

45度或者小于45度,则所述飞行器坐标系对应的欧拉角中俯仰角满足第一预设角度条件;所述第二预设角度为90度。9.一种飞行器姿态的确定装置,其特征在于,包括:第一选取模块,用于若飞行器坐标系对应的欧拉角中俯仰角满足第一预设角度条件,则选取所述飞行器坐标系对应的欧拉角表示飞行器的姿态;其中,...

【专利技术属性】
技术研发人员:张金余
申请(专利权)人:北京李龚导航科技有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1