1、四軸無人飛行器是一種能夠垂直起降、遠程遙控或自主飛行的飛行設(shè)備。近年來，隨著傳感器技術(shù)，嵌入式技術(shù)以及控制算法的不斷發(fā)展和成熟，四軸飛行器以其低成本、高性能、體積小、生存能力強和飛行方式多樣化等特點，在軍事、民用、科研和商業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應用。
　　四軸飛行器系統(tǒng)體現(xiàn)了學科的多樣性與綜合性，涉及電機學、空氣動力學、導航原理、自動控制原理及通信技術(shù)等，吸引了廣大研究愛好者的關(guān)注。本文以四軸無人飛行器為研究對象，介紹了四軸飛行器的研究現(xiàn)

2、狀和實際研究意義，以及發(fā)展現(xiàn)狀;以飛行器控制算法為主題，結(jié)合多傳感器信息融合策略，通過Simulink仿真和實際實驗，驗證控制算法以及信息融合策略的有效性。
　　本文研究的主要內(nèi)容和成果包括:
　　1.在介紹四軸飛行器的機械結(jié)構(gòu)和飛行原理的基礎(chǔ)上，針對四軸無人飛行器的動力學特性，建立地面坐標系和機體坐標系;根據(jù)牛頓二定律以及動量定理，給出飛行器平動方程和轉(zhuǎn)動方程，在此基礎(chǔ)上結(jié)合QBallX4無人機實驗平臺中相關(guān)技術(shù)參數(shù)及實驗

3、中的飛行特點，對飛行器模型進行合理簡化。
　　2.根據(jù)飛行器數(shù)學模型，針對內(nèi)外環(huán)各自特點，設(shè)計了雙閉環(huán)控制器:為了使工程上易于實現(xiàn)，并且結(jié)合控制器的平穩(wěn)及快速等多項指標，在內(nèi)環(huán)設(shè)計了LQR控制算法;為了克服傳統(tǒng)PID的高頻噪聲抑制能力差的問題，從輸出端引入測速反饋，在外環(huán)位置設(shè)計了微分先行PID控制器。同時根據(jù)內(nèi)外環(huán)之間控制量的轉(zhuǎn)換關(guān)系，提出非線性約束條件。最后在Simulink上，搭建飛行器控制系統(tǒng)，對內(nèi)外環(huán)控制算法進行整體仿真

4、驗證。
　　3.對于四軸飛行器系統(tǒng)中存在多傳感器測量數(shù)據(jù)的問題，介紹了信息融合的相關(guān)內(nèi)容。針對QBallX4飛行器中的傳感器，設(shè)計位置和姿態(tài)信息融合策略，提出運用改進的自適應Kalman濾波算法，對多傳感器信息進行融合，以便得到性能更好的位置和姿態(tài)的估計。
　　4.針對提出的飛行器控制算法和傳感器信息融合策略，在QBallX4實驗平臺上進行實際飛行驗證。在實驗中，驗證濾波算法的有效性，通過實際調(diào)節(jié)參數(shù)，實現(xiàn)了飛行器定點懸停和