在室内或者有遮挡的环境下,GPS信号容易丢失。光流传感器不需与外界通讯,通过摄像头采集到的信息就可以提供导航信息。光流设备多数为内部集成IMU模块,模块体积大、价格高且融合算法闭源。飞控自带IMU模块没有充分利用,造成资源冗余浪费。研究光流/惯性组合导航算法为无人旋翼飞行器提供导航数据显得格外重要。论文设计了基于光流和惯性组合导航算法,并且进行了组合导航系统的软件实现。首先,设计光流/惯性组合导航算法。光流/惯性组合导航算法包含基于光流/惯性传感器的速度解算算法和基于惯性传感器的姿态解算算法。单一传感器无法获知准确且可靠的状态,需要引入多个传感器进行状态测量,互补滤波,获取更为准确的状态信息。其次,进行组合导航系统的软件实现。软件实现主要包括传感器驱动层设计和融合算法应用层设计。为保证传感器数据的实时性,以及实现传感器驱动层和融合算法应用层的线程剥离,引入实时操作系统管理系统软件。论文按照以下顺序展开:首先,进行组合导航系统算法设计,依次提出通过光流和惯导进行速度解算的算法和通过惯导和磁力计数据进行姿态解算的算法。接着,进行组合导航系统软件的实现,内容包括驱动层数据流向设计和驱动线程运行整体流程设计。然后,从软件代码的角度介绍姿态解算算法和速度位移解算算法的实现流程,同时分析应用线程的运行逻辑。最后,针对本文提出姿态、速度解算算法,进行四旋翼参考平台试飞实验,对比实验输出数据和参考数据,验证算法的有效性,预期实验数据和参考数据相吻合。