基于硬件FPU的姿态解算系统设计

为了提高四旋翼飞行器姿态解算的速度和姿态估计的精度,提出了一种基于硬件浮点运算单元(FPU)的姿态解算系统。以STM32F407ZET6和MPU9250等作为实验平台,对惯性测量单元(IMU)传感器原始数据进行滑动平均滤波处理后再进行互补滤波算法计算,利用数字信号处理(DSP)库的硬件FPU对互补滤波算法进行加速。实验结果表明:本系统可将姿态解算的速度提高至800Hz,俯仰角、横滚角、偏航角的精度分别提升至±0.17°,±0.26°,±0.03°,满足小型四旋翼飞行器姿态解算的精确性和快速性要求。