6、姿态估计与控制技术详解

姿态估计与控制技术详解

1. 姿态运动学与传感器

在姿态估计与控制领域，传感器起着至关重要的作用。常见的传感器包括陀螺仪和光学传感器（如相机或星敏感器）。

1.1 陀螺仪模拟

陀螺仪模拟涉及到白噪声和偏置噪声的处理。以下是Python代码示例：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 假设的参数
sigma_eta_xyz = 0.1
sigma_v = 0.05
dt = 0.01
time_final = 100
time = np.arange(0, time_final, dt)
num_steps = len(time)

w_all = np.zeros((num_steps, 3))
w_measure_all = np.zeros((num_steps, 3))
beta = np.zeros(3)

for idx, time_c in enumerate(time):
    w_true = np.array([
        0.05 * np.cos(2 * np.pi * 0.01 * time_c + 0.2),
        0.02,
        0
    ])
    # beta (t)
    eta_u = sigma_eta_xyz * np.random.randn(3)
    dbeta = eta_u * dt
    beta = beta + dbeta
    # eta_v (t)
    eta_v = sigma_v * np.random.randn(3