运动加速度抑制的动态步长梯度下降姿态解算算法

来源：信息与控制杂志2017年第2期北京时间：

作者：章政, 王龙, 曾聪

摘要：为了提高微型四旋翼飞行器在强机动、高速运动情况下的姿态解算性能，提出了一种对运动加速度抑制的动态步长梯度下降姿态融合算法.该算法对强机动运动过程中机体产生的运动加速度进行抑制处理，消除运动加速度对姿态解算的不利影响，提高了微型四旋翼飞行器姿态解算的跟踪精度；对高速运动过程中梯度下降法的梯度步长进行动态处理，使得算法步长与四旋翼飞行器的运动合角速度成正比，增强了微型四旋翼飞行器姿态解算的动态性能.为了验证本文所设计算法的可行性和有效性，基于STM32单片机搭建微型四旋翼实验平台系统.实时在线性能实验结果表明，所设计算法提高了微型四旋翼飞行器在强机动、高速运动情况下的姿态跟踪精度、动态性能及增强姿态融合算法的抗干扰性，保证了微型四旋翼飞行器的稳定飞行.

关键词：四旋翼飞行器, 姿态解算, 运动加速度抑制, 动态步长, 梯度下降法