[发明专利]一种四旋翼无人机转动惯量测量方法

摘要

本发明公开了一种四旋翼无人机转动惯量测量方法，包括下述步骤：根据无人机动力学模型和运动学模型，建立转动惯量与角速度、角加速度间的关系表达式；进行飞行测试，采集数据；起飞前，先校准传感器；使用最小二乘法和近邻法处理四旋翼无人机处于机动飞行状态的数据，得到它三个轴的转动惯量最优解；本发明所使用的测量方法基于四旋翼无人机的实际飞行，能解决现有测量装置设备存在摩擦误差的问题，提高了测量精度，更贴近真实状态；可以在仅有一套四旋翼无人机的情况下完成转动惯量的测量任务，在一定程度上简化测量设备与步骤，降低研发成本。

主权项

1.一种四旋翼无人机转动惯量测量方法，其特征在于，包括下述步骤：/nS1，根据无人机动力学模型和运动学模型，建立转动惯量与角速度、角加速度间的关系表达式；/nS2，进行飞行测试，采集数据；起飞前，先校准传感器：陀螺仪、加速度计、磁罗盘和气压计，消除陀螺仪所存在的零偏移误差、标定加速度计的量程与刻度、标记来自无人机自身针对磁罗盘的电磁干扰源；控制无人机做稳定的悬停飞行，分别对每个轴设置阶跃输入，即单独控制无人机的每个欧拉角，记录无人机的响应；并在采集数据过程中，使用滤波器对传感器原始数据进行滤波；为减少后期计算量，在保存无人机飞行数据前，先判断四旋翼无人机是否处于机动飞行状态，仅保存四旋翼无人机处于机动飞行状态的数据；/nS3，使用最小二乘法，解超定方程组，并结合近邻法得到四旋翼飞行器三个轴转动惯量的最优解。/n