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四旋翼飞行器姿态航向参考系统设计与实现
摘 要: 姿态航向参考系统(AHRS)是飞行器的关键载荷，决定了飞行器的飞行安全性与
稳定性。为了给四旋翼飞行器控制提供可靠的姿态和航向反馈，设计并实现了基于多传感器
数据融合的航向姿态参考系统。系统采用 NXP 公司的 LPC1768 嵌入式处理器作为导航计算机
通过数字接口接收各个导航传感器 (加速度计，角速率陀螺，电子罗盘) 的数据并通过卡尔
曼滤波完成数据融合和姿态解算，然后输出姿态和航向信息。最后，分析对比四旋翼飞行器搭
载该姿态航向参考系统进行飞行验证记录的卡尔曼滤波处理的姿态数据和未经处理的姿态数
据，结果表明所设计的姿态航向参考系统能够给四旋翼飞行器的姿态和航向控制提供可靠的
姿态和航向反馈，提高四旋翼飞行器的姿态和航向控制精度，提高和改善四旋翼飞行器的姿
态和航向稳定性。
关 键 词: 航向姿态参考系统; 加速度计; 角速率陀螺; 电子罗盘; 四旋翼飞行器
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