低成本无人机姿态估计技术比较
最优化与控制
2016-02-26 v1 机器人学
摘要
小型低成本无人机的姿态估计通常使用相对简单的互补滤波器结合机载加速度计、陀螺仪和磁力计传感来实现。本文探讨了此类姿态估计的性能极限，重点关注高动态机动中的性能。推导了互补滤波器以及扩展卡尔曼滤波器和无迹卡尔曼滤波器，以评估使用更复杂估计器时潜在的性能增益。给出了仿真，比较了多种测试用例下的性能，许多地面真值来自飞行模拟器中手动控制的飞行。比较了跨不同估计器类型通用的估计器场景（例如传感器信息处理方式和动态变化增益的使用）。附录包含了常用姿态表示及其运动学表达式的快速参考。
引用
@article{arxiv.1602.07733,
title = {Comparison of Attitude Estimation Techniques for Low-cost Unmanned Aerial Vehicles},
author = {Harris Teague},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.07733},
year = {2016}
}