偏振光传感器在四旋翼飞行器中的应用

作者：褚金奎^*; 武进; 李金山; 支炜

来源：电子学报, 2020, 48(01): 198-203.

• 偏振光传感器
• 四旋翼
• 导航
• 扩展卡尔曼滤波

为了实现偏振光传感器在实际三维空间中的导航应用,设计了一种基于仿生偏振光导航传感器、微惯性测量单元(MIMU)与全球定位系统(GPS)的组合导航控制系统,并实际应用到了四旋翼导航控制之中.本文首先介绍了偏振光传感器的功能模型和测角原理.其次采用扩展卡尔曼滤波(EKF)技术设计了偏振光传感器、MIMU、GPS的信息融合算法,通过室外飞行试验对该导航系统的性能进行了测试,并与传统MIMU/GPS/电子罗盘导航系统进行了比较.结果显示:在有磁场干扰环境下,基于偏振光的导航控制系统平均位置精度较传统导航系统提高了50.4%.实验结果表明:该导航控制系统实时性好、精度较高、抗电磁干扰能力强,且误差不随时间累积,基本满足移动载体进行自主导航时的精度和可靠性要求.

• 单位
  大连理工大学