本發(fā)明屬于無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于滑動(dòng)平均濾波的四軸無(wú)人機(jī)控制方法。
背景技術(shù)：
無(wú)人駕駛飛機(jī)(unmannedaerialvehicle，uav)又簡(jiǎn)稱無(wú)人機(jī)，與傳統(tǒng)的有人駕駛飛行器不同，是一種利用無(wú)線電遠(yuǎn)程遙控及機(jī)載的程序控制器操縱的不載人飛機(jī)。其最早出現(xiàn)于20世紀(jì)20年代，當(dāng)時(shí)僅被用于作為軍事訓(xùn)練中的靶機(jī),此后經(jīng)過(guò)近百年的不斷發(fā)展，逐漸轉(zhuǎn)向于偵查、攻擊等各種多用途領(lǐng)域。由于其相對(duì)于載人飛機(jī)來(lái)說(shuō)具有成本低、生存能力強(qiáng)、無(wú)人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，所以不止能在軍事上發(fā)揮重要作用，在民用領(lǐng)域也具有廣闊的應(yīng)用前景。
四軸無(wú)人機(jī)的尺寸較小、重量較輕、飛行速度較低，故其空氣動(dòng)力學(xué)模型較難準(zhǔn)確地建立，再加上其載重及自身慣性都比較小，在低速飛行時(shí)十分容易受到氣流的影響，所以對(duì)其飛行控制器的控制精度及靈活性都有更高的要求。
因此，針對(duì)上述問(wèn)題，有必要提出一種基于滑動(dòng)平均濾波的四軸無(wú)人機(jī)控制方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于滑動(dòng)平均濾波的四軸無(wú)人機(jī)控制方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種基于滑動(dòng)平均濾波的四軸無(wú)人機(jī)控制方法，所述方法包括：
s1、獲取四軸無(wú)人機(jī)中姿態(tài)傳感器的姿態(tài)數(shù)據(jù)；
s2、采用滑動(dòng)平均濾波對(duì)姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波；
s3、對(duì)濾波后的姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行姿態(tài)解算，得到姿態(tài)角以實(shí)現(xiàn)對(duì)四軸無(wú)人機(jī)的控制。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟s2中的姿態(tài)數(shù)據(jù)包括加速度和角速度。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟s3中的姿態(tài)角包括俯仰角、橫滾角及航向角。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟s2的滑動(dòng)平均濾波具體為：
設(shè)置一個(gè)長(zhǎng)度固定為n的隊(duì)列緩沖區(qū)，當(dāng)有新的采樣值入隊(duì)，則將隊(duì)首數(shù)據(jù)出隊(duì)，并將此時(shí)隊(duì)列緩沖區(qū)中n個(gè)采樣值的均值作為濾波輸出。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明中采用滑動(dòng)平均濾波對(duì)姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，避免了姿態(tài)傳感器自身的測(cè)量誤差及周圍環(huán)境的干擾，姿態(tài)傳感器輸出的數(shù)據(jù)更加干凈平滑，從而有利于對(duì)四軸無(wú)人機(jī)的精確控制。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明一具體實(shí)施方式中基于滑動(dòng)平均濾波的四軸無(wú)人機(jī)控制方法的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于滑動(dòng)平均濾波的四軸無(wú)人機(jī)控制方法，首先獲取四軸無(wú)人機(jī)中姿態(tài)傳感器的姿態(tài)數(shù)據(jù)；然后采用滑動(dòng)平均濾波對(duì)姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波；最后對(duì)濾波后的姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行姿態(tài)解算，得到姿態(tài)角以實(shí)現(xiàn)對(duì)四軸無(wú)人機(jī)的控制。
參圖1所示，本發(fā)明一具體實(shí)施方式中的一種基于滑動(dòng)平均濾波的四軸無(wú)人機(jī)控制方法，該方法包括：
s1、獲取四軸無(wú)人機(jī)中姿態(tài)傳感器的姿態(tài)數(shù)據(jù)；
s2、采用滑動(dòng)平均濾波對(duì)姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波；
s3、對(duì)濾波后的姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行姿態(tài)解算，得到姿態(tài)角以實(shí)現(xiàn)對(duì)四軸無(wú)人機(jī)的控制。
優(yōu)選地，步驟s2中的姿態(tài)數(shù)據(jù)包括加速度和角速度。
優(yōu)選地，步驟s3中的姿態(tài)角包括俯仰角、橫滾角及航向角。
由于姿態(tài)傳感器自身的測(cè)量誤差及周圍環(huán)境的干擾等因素，從姿態(tài)傳感器直接采集到的姿態(tài)數(shù)據(jù)會(huì)存在一定的高頻噪聲，特別是加速度計(jì)的測(cè)量信號(hào)十分容易受到機(jī)體振動(dòng)的干擾而產(chǎn)生毛刺，所以需要使用一定的濾波方法來(lái)使姿態(tài)傳感器輸出的數(shù)據(jù)更加干凈平滑。
優(yōu)選地，本實(shí)施方式中采用滑動(dòng)平均濾波對(duì)姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，滑動(dòng)平滑濾波方法具體為：
設(shè)置一個(gè)長(zhǎng)度固定為n的隊(duì)列緩沖區(qū)；
當(dāng)有新的采樣值入隊(duì)，則將隊(duì)首數(shù)據(jù)出隊(duì)；
將此時(shí)隊(duì)列緩沖區(qū)中n個(gè)采樣值的均值作為濾波輸出。
由以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明中采用滑動(dòng)平均濾波對(duì)姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，避免了姿態(tài)傳感器自身的測(cè)量誤差及周圍環(huán)境的干擾，姿態(tài)傳感器輸出的數(shù)據(jù)更加干凈平滑，從而有利于對(duì)四軸無(wú)人機(jī)的精確控制。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。