共轴无人机桨盘振动影响姿态稳定的实验与研究

来源：振动与冲击杂志2025年第2期北京时间：

作者：冯子峻,，郝永平yphsit,，有德义，杨丽圆，孙舒洋，仲天一

单位：1.沈阳理工大学兵器科学研究中心，沈阳110159；2.沈阳理工大学机械工程学院，沈阳110159

摘要：针对共轴无人机在飞行过程中桨盘振动噪声对加速度计与陀螺仪的干扰，在其飞行过程中容易出现偏移、自旋等现象而导致失控甚至发生坠机。分析桨盘振动与外部扰动对姿态解算结果的影响，提出了一种由低通滤波与四元数平方根sigma无迹卡尔曼滤波组成的四元数混合滤波算法，可用于桨盘振动与姿态估计。搭建室内飞行器性能姿态控制平台与室外动态悬吊平台。通过静态与动态实验表明相较于飞控中常用的扩展卡尔曼滤波，搭载混合滤波算法的无人机在高转速产生的振动噪声环境中对姿态误差发散的抑制程度良好，显著提高了共轴无人机姿态解算与飞行的稳定性。<br>

关键词：共轴无人机；桨盘振动；滤波；控制平台；姿态解算；稳定性