一种小型无人倾转旋翼机全包线飞行的参数估计方法-论文.pdf

《一种小型无人倾转旋翼机全包线飞行的参数估计方法-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第21卷第2期中国惯性技术学报、，01．21NO．22013年4月JournalofChineseInertialTechnologyApr．2013文章编号：1005．6734(2013)02．0192．07ParameterestimationmethodforfullenvelopflightofsmallunmannedtiltrotorGUOJian—dong，XIAPin—qi，SONGYan-guo(ScienceandTechnologyonRotorcraftAeromechanicsLabor

2、atory，CollegeofAerospaceEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Theonboardflightcontrolsystemandstrapdowninertialnavigationsystem(SINS)arethecorecomponentsofsmallunmannedtiltrotorvehicle．Alinearandhighcomputation

3、ale伍ciencystrapdownnavigationalgorithmispresentedtoestimatetherealflightparametersfortheflightcontrolsystem，accordingtomulti．flightmodesoftheunmannedtiltrotorvehicle．InthehoverandlOWspeedofhelicopterflightmode，themeasuredaRitudeisobtainedfromtheoutputoftheacc

4、elerometersandmagnetometers．Thelow—orderandlinearattitudeestimationKalmanfilterisdesignedaccordingtotherelationshipbetweenangularandangularrate．Themeasuredangularrateiscompensatedbysolvingthedriftnoiseofgyro．Inthetiltingandairplanemode．theaircraftischaracteri

5、zedwithcontinuousaccelerationandhigh—speedflight．Theheadingangleisdevelopedbyusingmagnetometers．thevelocityandpositionmeasuredfromGPSareadoptedindesigningastateerroroflinearKalmanfiltertofurtherimprovetheattitudeestimationaccuracyinthemaneuverflightconditions

6、．Thennmericalsimulationindicatesthattheproposedalgorithmsareofhighaccuracyinfull—envelopflight，andtheperformanceandreliabilityofthepresentedKalmanfilterisverifiedbyflighttestsofasmallunmannedtil仃otonKeywords：smallunmannedtiltrotor；strapdowninertialnavigationa

7、lgorithm；Kalmanfilter；flightparameterestimation一种小型无人倾转旋翼机全包线飞行的参数估计方法郭剑东，夏品奇，宋彦国(南京航空航天大学航空宇航学院直升机旋翼动力学重点实验室，南京210016)摘要：小型无人倾转旋翼机的核心是飞行控制系统与捷联惯性导航系~(SINS)。针对小型无人倾转旋翼机的不同飞行模式设计了一套线性、计算效率高的捷联导航算法，为控制系统提供真实可靠的反馈参数。在直升机悬停与小速度飞行模式，利用加速度计与磁强计的输出计算测量姿态角并根据角度与角速率的关

8、系设计低阶线性姿态估计算法，递推解算出MEMS陀螺的漂移特性，并实时补偿测量的角速率。在倾转与飞机飞行模式飞行器具有持续加速与高速的飞行特性，利用磁强计解算当前航向并引入GPS的速度与位置参数，设计了基于误差的线性Kalman滤波器，提高持续加速飞行状态的姿态估计精度。数值仿真表明在全包线飞行过程中设计的捷联导航算法具有良好的测量精度，并利用小型无人倾转旋翼机的飞行试验，