[发明专利]基于加速度的飞行器四元数修正模型

摘要

为了克服现有飞行姿态修正为了简化问题直接假设测量条件带来积累误差过大的问题，本发明提供了一种基于加速度的飞行器四元数修正模型，该模型通过角速度预测飞行器四元数，以高度的二阶导数或固连于飞行器垂线方向的过载作为观测量对预测飞行器四元数进行测量更新修正，并得到俯仰、滚转角，在此基础上直接通过机体坐标系下的过载、GPS的东向、北向速度和飞行器俯仰、滚转角直接估计出偏航角，通过建立新观测模型，减少了直接假设测量条件带来的姿态积累误差，有利于飞行安全。

主权项

1.基于加速度的飞行器四元数修正模型，其特点是包括以下步骤：1）飞行器四元数状态方程为：其中：分别为滚转、俯仰、偏航角速度，分别指俯仰、滚转、偏航角；建立观测方程：其中：,,分别为沿飞行器机体轴系轴的过载；为飞行器质心与地球表面垂线方向的过载，为高度；为地球自转的修正量，为重力加速度；2）根据上述模型可以采用滤波方法对飞行器四元数进行修正估计；3）根据以上结果模型对飞行器俯仰、滚转角姿态进行修正估计：，如果，则；如果，则；4）根据以下方程组中的某一个估计偏航角其中：指飞行器偏航角，分别指GPS测得的飞行器东向和北向速度。