一种高速四旋翼姿态解算与控制算法优化设计与分析开题报告

1. 研究目的与意义

4g的全面普及以及5g的飞速发展，使得视频社交软件已经算不上什么稀奇玩意、高科技产品，网络社交方式发生了翻天覆地的变化。

越来越多的人使用手机拍摄图片、视频后，发布到诸如抖音等的新兴短视频社交软件上，分享生活的方式不再局限于文字。

航拍就是其中的一只大军，航拍视频以其效果中的画面广阔，气势恢宏，具有其他拍摄手段所难以达到和替代的拍摄效果，广受欢迎。

2. 课题关键问题和重难点

本课题是一个团队项目，本人主要是负责四旋翼穿越机的软件控制部分的制作。

穿越机主要部件包括飞控系统，动力系统，分电板，遥控， 图传系统，机架，电源等。

本课题对于穿越机的软件控制部分，包括姿态解算，姿态融合以及pid的调校。

3. 国内外研究现状（文献综述）

调研报告具有动力装置，能自主飞行的不载人飞行器称为无人飞行器 uav(unmalmed aerial vehicle)。

其动力装置与空气相互作用，产生足够的升力来克服自身重量，实现自主或遥控飞行功能。

随着电子技术和自动控制技术的不断提高，无人飞行器在军用和民用领域得到了迅速发展[1]。

4. 研究方案

姿态解算是飞控的一个基础、重要部分，估计出来的姿态会发布给姿态控制器，控制飞行平稳，是飞行稳定的最重要保障。

1、测量姿态解算的精度：采用开源px4飞控，进行姿态模式飞行，取出飞行数据，注意，验证算法的时候，最好还是用实际飞行的数据，否则加速度噪声对算法的影响无法验证。

这里的角度参考仅是px4飞控所解算得到的角度。

5. 工作计划

(1)第一周：进一步熟悉毕业设计的内容、任务，阅读和收集相关的材料，完成开题报告和外文翻译；(2)第二周~第三周：初步制订设计方案，包括确定穿越机控制算法，初步寻找和购买电机、电调、摄像头等电路外围设备，与设计电路电路同学配合完成软件部分的初始工作。

(3)第四周~第五周：完成机架结构的选定并完成机架结构的图纸，并寻找相关厂家给制作出来。

(4)第六周~第八周：制作符合本课题需求的电路，根据电路图完成相关软件代码开发。