无人机是一种利用无线电遥控设备或自主飞行程序操纵的无人驾驶飞行器,它具有体积小、造价低、使用方便等优点,具有广阔的发展前景。姿态解算是无人机控制系统中的一大关键研究内容,它能依据无人机飞行控制系统中的传感器数据实时获取无人机在空中的姿态信息并进行调整,保证无人机的稳定飞行。尽管传统的姿态解算算法虽然能够获取姿态信息,但解算算法的准确性与实时性较低,并在无人机大幅动作的过程中体现得尤为明显。本文针对传统姿态解算算法存在的问题,提出了一种使用加速度计数据基于模糊自适应PI控制的互补滤波算法,该算法利用加速度计数据与重力加速度参考向量,计算得到误差向量,利用该误差向量,采用模糊自适应算法,实时调整优化互补滤波器参数,实现自适应互补滤波,并结合该算法使用陀螺仪数据计算得到方向余弦矩阵,进行姿态解算。以STM32F427VIT6为主控芯片,MPU6000为姿态传感器设计飞行控制系统平台,在基于NuttX的实时操作系统的主程序中添加改进的姿态解算算法,验证该算法的可行性,并将该姿态解算算法所得的姿态角与利用四元数和基于Mahony互补滤波算法解算出的姿态角进行比较。研究结果表明:此算法能够准确获取小型无人机的各项姿态信息,且响应速度更优于Mahony互补滤波算法,具有更强的实时性,能够满足小型无人机的姿态控制要求。