摘要：针对目前大多数飞行控制系统姿态信息获取不全、数据融合算法复杂等问题,对四轴飞行器的姿态数据采集、传感器数据特性、数据融合、飞行控制模型等方面进行了研究,对四轴飞行器的多传感器数据融合的特点进行了归纳,详细介绍了互补滤波算法的实现过程,设计了一种基于互补滤波融合算法的四轴飞行控制系统。采用了陀螺仪、加速度计和电子罗盘作为传感器组,将其用于多种姿态信息的获取,通过使用经典的PID控制器实现了飞行器的控制算法,在STM32平台上完成了飞行控制系统的软、硬件设计。最终,在制作完成的硬件上,对数据融合算法的效果进行了比较和分析。研究结果表明,该设计能够高效地融合MEMS与GMR传感器的数据,解算出的姿态角可靠性高,可以满足四轴飞行器的飞行控制要求。

关键词：四轴飞行器 四元数 巨磁阻 互补滤波 微机电系统 

单位：杭州电子科技大学磁电子中心 浙江杭州310018