[提問] 戰機在高G下的姿態估計

volup 發表於 2023/12/23 下午8:41:55

看板Military標題[提問] 戰機在高G下的姿態估計作者

volup

(科抖科)時間Dec 23 20:41:55 2023推噓10 推:10 噓:0 →:42

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一般來說航空器要估計俯仰(pitch)，滾轉(row)，

會利用慣性測量單元：三軸加數度計，三軸陀螺儀(角速度計)

然後利用互補濾波來互相補償陀螺儀的積分誤差，跟加速度的延遲問題。

但是互補濾波的前提是機體不會常態進行高G運動，如四軸無人機

也就是說假設加速度計只承受地球重力，

才能利用偵測到的地球重力的偏移來估計當前pitch跟row

那戰鬥機等會常態高G機動的機體，

其航電要如何把加速計量測值拆分出地球重力跟機體加速度呢?

※ PTT留言評論

※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 123.193.248.45 (臺灣)

※ PTT 網址

推

wahaha99 12/23 20:50...不就解算出姿態後, 減掉向下的重力加速度?

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wahaha99 12/23 20:50好比說目前垂直爬升中, 那麼姿態就是俯仰,

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wahaha99 12/23 20:51這時剛好加速度與重力重疊, 就減掉

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wahaha99 12/23 20:52如果是其他姿態,也只是加入另兩軸的和計算

這是蛋生雞雞生蛋的問題啊，你不知道真實加速度，怎麼知道重力加速度方向不知道重力加速度，怎麼解算姿態，是可以利用陀螺儀積分，但是時間久了會累積誤差，所以需要加速計的估計值來校正誤差，那又回到原本問題了

推

kdjf 12/23 21:05當你的陀螺儀一小時只漂一度時，幹嘛交互矯正... 飛

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kdjf 12/23 21:05夠高還有

※ 編輯: volup (123.193.248.45 臺灣), 12/23/2023 21:33:08

推

ckbling 12/23 21:34戰機在起飛前整備的時候會先對著這幾個慣性測量儀

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ckbling 12/23 21:34器校正

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ckbling 12/23 21:34艦載機因為有航艦移動與海浪有專屬航艦部署的特殊

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ckbling 12/23 21:34校正模式

推

wahaha99 12/23 21:36不是啊,真實重力加速度是由加速度計計算的,

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wahaha99 12/23 21:36而真實加速度計本來就包含重力了,

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wahaha99 12/23 21:37不會不知道啊, 從讀數上就是水平無加速度時,

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wahaha99 12/23 21:37會朝向地心有一個9.8m/s^2的加速度在,

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wahaha99 12/23 21:37或是計做1G

推

ckbling 12/23 21:38也就是做高G機動以前重力方向已經確定了最多就是ov

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ckbling 12/23 21:38erflow 的問題

推

wahaha99 12/23 21:40你各位現在就是受到1G啊, 垂直地心的

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wahaha99 12/23 21:41如果說你在加速度計上看不到這1G, 那是被軟體計算時

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wahaha99 12/23 21:41給刻意減掉了

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wahaha99 12/23 21:41計算的是扣掉地心引力外的加速度

那是因為當停在地面水平無加速這個特例時，我們確切知道姿態就是水平，所以知道這時重力分量是x=0, y=0, z=-9.8 當開始機動時，機體自身會有加速度，同時也會有地球重力，而感測器量測到的是兩者加在一起。你必須先知道姿態，才得知道重力分量，才能把感測器的數據扣除重力，才得知機體加速度，而不是反過來先知道機體加速度，在知道重力分量，再解算出姿態。

※ 編輯: volup (123.193.248.45 臺灣), 12/23/2023 21:52:42

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wahaha99 12/23 21:56.....姿態是陀螺儀的事情

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wahaha99 12/23 21:56你從陀螺儀得到姿態,自然能解算加速計這邊的加速度

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wahaha99 12/23 21:57是相對機身什麼方向

陀螺儀測量的是角速度，所以要靠陀螺儀得到姿態，要對角速度積分，還得要有起始值(這問題不大，起飛前設為水平就好) 問題是積分久了會累積誤差，所以才會有加上加速計的互補濾波演算法。

※ 編輯: volup (123.193.248.45 臺灣), 12/23/2023 22:01:04

推

redsquad 12/23 21:59平飛0.75G加速跟37.5度等速爬升讀值會一樣吧？

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