一、飞控基础知识篇
Thr:Throttle 油门
俯仰(Pitch)、横滚(Roll)、偏航(Yaw)
方差用于衡量一组数据的离散程度。在统计描述中,方差用来计算每一个变量(观察值)与
总体均数之间的差异。
协方差(Covariance)用于衡量两个变量的总体误差。如果两个变量的变化趋势一致,也就是
说如果其中一个大于自身的期望值,另外一个也大于自身的期望值,那么两个变量之间的协
方差就是正值。 如果两个变量的变化趋势相反,即其中一个大于自身的期望值,另外一个
却小于自身的期望值,那么两个变量之间的协方差就是负值。
实际:
1 1 1k k k k
k k k
x Ax Bu w
z Hx v
- - -
= + +
ì
í
= +
î
理解:MPU6050 输出为 6 轴数据,即角速度:ω
x
,ω
y
,ω
z
;角加速度:acc
x
,acc
y
,acc
z
(1)、角速度ω不可能出现短时间“无过程”变化,并且不容易受到干扰。同时考虑到角速
度直接影响无人机的姿态计算(四元数解算飞行器姿态),需要保持最快的输出速度。所以,
使用一阶低通滤波进行滤波处理,公式如下:
( ) ( ) (1 ) ( 1)y n x n y n
a a
= * + - * -
(2)、角加速度 acc
n[k]和 w[k]是不相关的零均值白噪声(即满足高斯随机对称的噪声)
卡尔曼滤波分为两部分数据来源:预测值和测量值,且这两部分都存在数据偏差。
一维卡尔曼滤波公式:
( ) ( 1) ( ) ( )X k A X k B U k W k= * - + * +
其中,A 和 B 是系统参数,通过上式可以得知:本次卡尔曼滤波输出的值 X(k),是通过上次
卡尔曼滤波输出的值预测得到。简化系统模型为线性系统,A=B=1。
( ) ( 1)P k A P k= * -