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基于改进ESKF的植保无人机时延位姿补偿算法
1
作者
刘慧
施志翔
+2 位作者
沈亚运
储金城
沈跃
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期315-324,共10页
为解决全球导航卫星系统和惯性测量单元融合时间不同步问题,提高植保无人机位姿估计精度,本文根据植保无人机大惯性、强振动的特性提出一种基于改进误差状态卡尔曼的时延位姿补偿算法。首先对名义状态变量线性预测,引入渐消因子提高强...
为解决全球导航卫星系统和惯性测量单元融合时间不同步问题,提高植保无人机位姿估计精度,本文根据植保无人机大惯性、强振动的特性提出一种基于改进误差状态卡尔曼的时延位姿补偿算法。首先对名义状态变量线性预测,引入渐消因子提高强振动环境下的系统稳定性;接着采用互补滤波对角速度补偿,对姿态误差状态变量修正;最后结合测量的延迟时间,使用互补滤波外推数据,提高大惯性特性下的速度位置精度。实验结果表明,相较于误差状态卡尔曼算法,横滚角和俯仰角均方根误差减少0.2669°和0.2414°,偏航角均方根误差减少0.0764°;正常航迹植保作业下,东北天方向速度均方根误差减少0.2105、0.1849、0.2388 m/s;东北天方向位置均方根误差分别减少0.21、0.19、0.23 m,有效提高位姿估计精度。
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关键词
植保无人机
误差状态卡尔曼滤波
延时补偿
信息融合
组合导航
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职称材料
直线型倾转多旋翼植保无人机建模与控制
2
作者
沈跃
储金城
+2 位作者
沈亚运
施志翔
刘慧
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期250-258,共9页
针对直线型倾转多旋翼植保无人机模型耦合复杂、作业时易受施药执行器干扰等问题,提出了一种模型补偿-线性自抗扰控制算法。首先建立无人机运动学和动力学模型,并分析作业时离心喷头产生的力矩作用影响;然后将作业模型中的固定部分作为...
针对直线型倾转多旋翼植保无人机模型耦合复杂、作业时易受施药执行器干扰等问题,提出了一种模型补偿-线性自抗扰控制算法。首先建立无人机运动学和动力学模型,并分析作业时离心喷头产生的力矩作用影响;然后将作业模型中的固定部分作为已知扰动,引入模型补偿-扩张状态观测器估计内外未知总扰动并动态补偿控制系统,完成位姿控制器设计。仿真结果表明,所提出的算法在作业场景下偏航角度误差小于0.2°,恢复时间小于0.55 s,相比于PID算法和线性自抗扰算法最大角度偏差分别降低3.4°和0.9°,恢复时间减少3.1和0.99 s,具有较强的鲁棒性。飞行实验表明,该无人机可以很好地跟踪植保作业轨迹,最大位置稳态误差小于15 cm,满足植保作业需求。
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关键词
植保无人机
可倾转旋翼
离心喷头模型
自抗扰控制器
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职称材料
“关怀"比“计划"更重要——计划生育微型文艺作品的启示
3
作者
施志翔
《性教育与生殖健康》
2013年第2期36-39,共4页
这里选编了一组微小说,宣传生男生女都一样。这些小故事,对于引导人们特别是农民改变对新生儿性别的偏好,很有教育意义。作品言简意赅而不失人物形象和曲折情节,适合通过新媒体传播,被喻之为计划生育工作领域的文艺“轻骑兵”:
关键词
计划生育工作
作品
微型
新生儿性别
媒体传播
原文传递
题名
基于改进ESKF的植保无人机时延位姿补偿算法
1
作者
刘慧
施志翔
沈亚运
储金城
沈跃
机构
江苏大学电气信息工程学院
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期315-324,共10页
基金
中国高校产学研创新基金-无人集群协同智能项目(2021ZYB02002)资助。
文摘
为解决全球导航卫星系统和惯性测量单元融合时间不同步问题,提高植保无人机位姿估计精度,本文根据植保无人机大惯性、强振动的特性提出一种基于改进误差状态卡尔曼的时延位姿补偿算法。首先对名义状态变量线性预测,引入渐消因子提高强振动环境下的系统稳定性;接着采用互补滤波对角速度补偿,对姿态误差状态变量修正;最后结合测量的延迟时间,使用互补滤波外推数据,提高大惯性特性下的速度位置精度。实验结果表明,相较于误差状态卡尔曼算法,横滚角和俯仰角均方根误差减少0.2669°和0.2414°,偏航角均方根误差减少0.0764°;正常航迹植保作业下,东北天方向速度均方根误差减少0.2105、0.1849、0.2388 m/s;东北天方向位置均方根误差分别减少0.21、0.19、0.23 m,有效提高位姿估计精度。
关键词
植保无人机
误差状态卡尔曼滤波
延时补偿
信息融合
组合导航
Keywords
plant protection UAV
error state Kalman filter
delay compensation
information fusion
integrated navigation
分类号
TH391.4 [机械工程—机械制造及自动化]
TH39 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
直线型倾转多旋翼植保无人机建模与控制
2
作者
沈跃
储金城
沈亚运
施志翔
刘慧
机构
江苏大学电气信息工程学院
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期250-258,共9页
基金
中国高校产学研创新基金-无人集群协同智能项目(2021ZYB02002)资助。
文摘
针对直线型倾转多旋翼植保无人机模型耦合复杂、作业时易受施药执行器干扰等问题,提出了一种模型补偿-线性自抗扰控制算法。首先建立无人机运动学和动力学模型,并分析作业时离心喷头产生的力矩作用影响;然后将作业模型中的固定部分作为已知扰动,引入模型补偿-扩张状态观测器估计内外未知总扰动并动态补偿控制系统,完成位姿控制器设计。仿真结果表明,所提出的算法在作业场景下偏航角度误差小于0.2°,恢复时间小于0.55 s,相比于PID算法和线性自抗扰算法最大角度偏差分别降低3.4°和0.9°,恢复时间减少3.1和0.99 s,具有较强的鲁棒性。飞行实验表明,该无人机可以很好地跟踪植保作业轨迹,最大位置稳态误差小于15 cm,满足植保作业需求。
关键词
植保无人机
可倾转旋翼
离心喷头模型
自抗扰控制器
Keywords
plant protection drone
tilting rotor
centrifugal nozzle model
active disturbance rejection controller
分类号
TH861 [机械工程—精密仪器及机械]
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
“关怀"比“计划"更重要——计划生育微型文艺作品的启示
3
作者
施志翔
出处
《性教育与生殖健康》
2013年第2期36-39,共4页
文摘
这里选编了一组微小说,宣传生男生女都一样。这些小故事,对于引导人们特别是农民改变对新生儿性别的偏好,很有教育意义。作品言简意赅而不失人物形象和曲折情节,适合通过新媒体传播,被喻之为计划生育工作领域的文艺“轻骑兵”:
关键词
计划生育工作
作品
微型
新生儿性别
媒体传播
分类号
R169.1 [医药卫生—公共卫生与预防医学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于改进ESKF的植保无人机时延位姿补偿算法
刘慧
施志翔
沈亚运
储金城
沈跃
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
直线型倾转多旋翼植保无人机建模与控制
沈跃
储金城
沈亚运
施志翔
刘慧
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
3
“关怀"比“计划"更重要——计划生育微型文艺作品的启示
施志翔
《性教育与生殖健康》
2013
0
原文传递
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