四軸gps懸停演算法

1. 請教四軸AHRS演算法的問題

這個話題擴展開去就太大了簡單說一下吧
無人機本身是個非常綜合性的系統。就基本的核心的飛行控制部分來說，一般包括內環和外環。內環負責控制飛機的姿態，外環負責控制飛機在三維空間的運動軌跡。
高端的無人機，依靠高精度的加速度計和激光陀螺等先進的感測器（現在流行的都是基於捷連慣導而不是式），計算維持飛機的姿態。低端的型號則用一些MEMS器件來做姿態估算。但它們的數學原理基本是相同的。具體的演算法根據硬體的能力，可能採用離散餘弦矩陣/四元數/雙子樣/多子樣.
高端的無人機，AHRS/IMU採用的基本都是民航或者軍用的著名產品。例如全球鷹的利頓LN-100G/LN-200等。這些系統價格昂貴但精密，內部往往是零鎖激光陀螺之類。例如LN-100G的GPS-INS組合，即使丟失GPS，靠慣性器件漂移仍可以控制在120m/min。
低端的無人機就沒那麼精密講究了，一般都依賴GPS等定位系統來進行外環控制，內環用MEMS陀螺和加速度計進行姿態估算。
如果把無人機看成一個完整的系統，那麼還需要很多其他支持，例如任務規劃，地面跟蹤等等.
進行無人機編程，得看你具體是指哪方面。如果是飛控系統，你得需要比較扎實的數學知識，對各種矩陣運算/控制率什麼的有深刻的了解。如果只是希望現有的帶飛控的去做一些任務，那麼需要根據具體的來考慮。有些提供了任務編輯器，甚至更靈活的任務腳本。

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2. 自己寫四軸飛控難度有多大

四軸主要分為硬體驅動部分，和演算法部分，首先我給你介紹一下驅動部分，現在四軸飛控自己做，一般使用stm32飛控 103系列的，f4沒必要，主頻快，有些浪費了，上圖像識別又不行，stm32涉及的驅動主要是IIC(驅動mpu6050和磁力機以及氣壓計)SPI(主要是驅動nrf無線傳輸，但是也可以用在mpu6000)，再就是串口，這個就是用在gps中，這些只是外部感測器的應用，內部設備主要使用四路接受pwm，和四路控速pwm，這需要用定時器，再就是eeprom這個也要用到，以及一些其他的部分。這是你需要張我的驅動部分，演算法部分主要是三個，第一個是濾波技術，需要用在姿態數據處理，ahrs演算法解算姿態，再就是pid這里pid一般用雙環串級pid，單級的缺點很多，自己試一試可以。其實你想做到這一步還需要有不錯的C語言基礎以及扎實的調節驅動能力以及演算法的參數，另外調節pid也是和有技巧的，建議多看看調節pid心得，多調試然後對照別人的理論就會掌握。在一個你需要做的就是掌握pcb的製作，會使用ad軟體，這是pcb的入門，花幾塊板子練一下手，然後就可以製作飛控主控版了。加油，本科生能做出來是完全可以的，大三，大二已完成全部工作，有心不難。我當初用了一個月時間從零開始，硬體設計(沒什麼技術含量好么……)，到實現不需要人去控制的定點懸停，外加一個有模有樣的地面站軟體，飛得還算可以。但是，後面花了一年多時間在做一些看似重復的工作，包括演算法的更新，系統級設計與優化，現在研究生還在這個坑裡，我現在我也只能說飛得還算可以。

3. 求無人機懸停姿態數據

由於珠峰通航自身也從事無人機生產和無人機培訓項目，因此也了解很多相關的數據資料，就簡單的給樓主說一說！

1.視頻的跟蹤:這部分主要是雲台的穩定問題，保證視頻圖像的穩定性，給下一步識別提供一個清晰准確的目標;

2.目標識別問題：這一部分就要涉及各種目標識別演算法，特徵提取等方面的內容;

3.飛控系統：這一部分就是姿態的解算以及電機的相關控制問題，包括完成相關的懸停等。

其實單獨來看各個部分，都已經有產品問世，但是將其組合到一起來實現無人機的目標跟蹤還是十分有難度的。也就是像大疆這樣的nb公司才會有那麼快的更新速度。

以上內容主要是說關於飛控部分的姿態控制問題。涉及到飛控一定會有姿態這個問題，通過看一些論文，發現大家廣泛採用MPU6050這個東西，但是只用這個東西還不行，應該加上高度計，GPS模塊和電子羅盤才行，這樣才能夠較為精確的得到飛行器的高度和水平位置信息。軟體方面，姿態解算肯定首選卡爾曼濾波，但是在高度和水平位置這一塊，卡爾曼濾波就不一定是最合適的了。對於高度測量由於是根據高度計和GPS兩個感測器的數值進行融合得到，而兩者的更新時間差距較大，卡爾曼濾波的優勢就不是很明顯，而互補濾波演算法的處理時間則短得多,處理後的數據精度與卡爾曼濾波演算法的精度相差無幾，採用胡波濾波的方法。對於水平位置測量，則用電子羅盤對GPS的信息進行校正，提出雙感測器融合演算法.這樣的的無人機的位置和姿態信息相對准確，通過協同作用，為pid演算法提供相關電機調節參數。這些大概就是這一段時間的想法。

4. 玩具小型無人機怎麼操作

1、將四旋翼飛行器的開關調至ON，將遙控器的開關調至ON。

2、把遙控器的搖桿，上下左右搖桿推拉一下，進行配對，如果遙控器鳴一聲，則視為配對成功。

3、推動搖桿，進行四旋翼飛行器的控制。

4、拉桿推動練習，將左搖桿推上即為飛機往上向上飛，如果將左搖桿向下推則為下降，右搖桿則為控制左右前進方向。

5、降落，緩緩地將搖桿向下拉，右右搖桿不要動左搖桿慢慢的向下拉直至降落成功。

(4)四軸gps懸停演算法擴展閱讀：

四旋翼無人機之遙控器功能介紹

［1］：視頻錄制按鍵：按下後開始錄制視頻，再按一次停止錄

［2］：雲台角度控制滾輪：左右滑動可調整相機的拍攝角度（垂直方向）

［3］：模式切換功能： 用直白的話說，就是通過此功能按鍵而讓飛機飛得更穩，無人機一般建議處在P檔（類似於全自動），用於控制無人機的懸停。針對入門用戶，還是就老老實實使用P檔。

P模式（定位）：使用GPS模塊或視覺定位系統以實現飛行器精確懸停。根據GPS信號接收強弱狀況，P模式在以下三種狀態中動態切換：P-GPS：GPS衛星信號良好，使用GPS模塊實現精確懸停。

P-OPTI：GPS衛星信號欠佳或在室內無GPS，使用視覺定位系統實現精確懸停。P-ATTI：GPS衛星信號欠佳，且不滿足視覺定位條件，僅提供姿態增穩。

A模式（姿態）：不使用GPS模塊與視覺定位系統進行定位，僅提供姿態增穩，若GPS衛星信號良好可實現返航。

F模式（功能）：視覺定位系統關閉，使用 GPS 模塊實現懸停，可使用智能航向功能（IOC）功能。

［4］：回放按鍵：短按實現回放功能，短按一次可通過無人機配套的 app 回放相片或者視頻，再次短按則返回到拍照或錄影模式。

［5］：拍照按鍵：按下此按鈕可以實現拍照功能。

［6］：相機設置功能：可設置相機參數，可配合回放按鍵實現照片翻頁查看功能。

［7］&［8］：左搖桿和右搖桿，具體操作見下圖：（默認美國手操作）。

［9］：電源按鍵：短按檢查電量，長按打開遙控器電源並與飛行器連接。

［10］：智能返航按鍵：長按此按鍵直至聽到蜂鳴聲激活智能返航功能，返航指示燈白燈常亮表示飛行器正在進入返航模式，飛行器將返航至最近一次記錄的返航點。在返航過程中，用戶仍然可通過也遙控器控制飛行。短按此按鍵即可推出返航功能，重新獲得控制權。

望採納！