改进梯度下降法的机载云台姿态解算

作者:王铎; 袁亮*; 侯爱萍; 姜宏
来源:组合机床与自动化加工技术, 2019, (08): 29-58.
DOI:10.13462/j.cnki.mmtamt.2019.08.009

摘要

针对机载云台计算能力有限、动态性能较差的问题,提出一种基于低成本三轴无刷云台的改进梯度下降法姿态解算。该算法采用四元数描述系统模型,先进行卡尔曼滤波预处理加速度计的输出数据,降低动态误差,后利用基于梯度下降法姿态解算来减小姿态误差,最后线性融合加速度计、磁力计和陀螺仪解算的姿态四元数,从而得到能够适应复杂环境的最优姿态,计算量较小的同时保证机载相机的实时稳定性。通过两组对比实验表明,改进算法较梯度下降法精确度更高,静态、动态性能分别提升15.25%和27.53%,同时与显式互补滤波进行对比,印证了改进算法在云台系统中的可行性。

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