四旋翼无人机室外导航定位技术研究

发布时间：2020-12-12 19:51

　　随着科学进步,导航定位技术越来越朝着更精准的方向发展,而在导航定位技术中主要采用的是惯性导航系统和GPS导航系统,而惯性导航系统的速度误差和位置误差能够随时间不断的积累,随着导航系统工作时间越长,定位精度就越差,针对这种短时精度高的系统在本文采用了GPS系统与惯性导航系统联合的方式进行定位研究,GPS(全球定位系统)是一种速度和位置误差不随时间积累但是短时精度低的系统,故将二者进行组合能够将惯性导航系统和GPS的优点集于一身,是目前研究中一种比较理想也比较常用的组合方式。本文是以四旋翼无人机为载体进行组合导航定位系统的研究,而在定位研究过程中对组合导航系统的滤波算法设计和选择是至关重要的一部分,滤波算法的精度直接影响到后续定位的精准度。论文主要内容包括以下几个方面:(1)介绍了组合导航理论,建立了本文四旋翼无人机的组合导航的状态方程和量测方程,具体将状态方程建立为15维,量测方程建立为6维,采用SINS/GPS松组合模式。(2)引入了一种改进的变分贝叶斯自适应滤波算法,并对该算法进行了基于四旋翼无人机应用场景的改进。在此基础上对该算法和常用Kalman滤波以及现有常用的自适应滤波进行了... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

美国火蜂军用无人机

航系统的算法部分主要包括：系统初始化，惯性器件误差补偿，姿态矩阵计算，导航参数计算以及导航和控制信息提取这五个步骤，接下来会对这5个流程进行分别说明。其具体的算.法计算流.程如下图2.1所示，该图展示了捷.联式惯性导.航系统的基本计算流程。

坐标系转换图中所示，为航向角，为俯仰角，为横滚角，那么通过导航原理可以计算

【参考文献】：
期刊论文
[1]机载武器SINS/BDS组合导航自适应滤波算法研究[J]. 程海彬,鲁浩.  航空兵器. 2017(01)
[2]基于GPS定位的四旋翼飞行器设计[J]. 王鹏,冯帅,余昌乐,许童羽.  农业科技与装备. 2016(05)
[3]一种基于SINS/GPS的四旋翼飞行器导航系统设计[J]. 王其,朱哲夫,陈许健,蒋平,程致远,俞仁杰.  微型电脑应用. 2015(02)
[4]GPS/INS组合导航的变分贝叶斯自适应卡尔曼滤波[J]. 沈忱,徐定杰,沈锋,蔡佳楠.  哈尔滨工业大学学报. 2014(05)
[5]无人机视觉SLAM算法及仿真[J]. 王希彬,赵国荣,寇昆湖.  红外与激光工程. 2012(06)
[6]SINS/GPS/EMC组合导航系统信息融合技术研究[J]. 徐景硕,沈鹏.  宇航计测技术. 2009(02)
[7]基于稀疏光流的无人机自主导航方案[J]. 陈磊,陈宗基.  航空学报. 2008(S1)
[8]基于时间序列分析的Kalman滤波方法在MEMS陀螺仪随机漂移误差补偿中的应用研究[J]. 李杰,张文栋,刘俊.  传感技术学报. 2006(05)
[9]联邦卡尔曼滤波在INS\GPS组合导航中的应用[J]. 张锐,张长虹,李光春,陈利超.  弹箭与制导学报. 2005(SA)

博士论文
[1]多旋翼无人机的姿态与导航信息融合算法研究[D]. 张欣.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015

硕士论文
[1]基于自适应滤波的组合导航方法研究[D]. 贾广乐.哈尔滨工程大学 2017
[2]四旋翼飞行器导航及控制技术研究[D]. 马远超.哈尔滨工程大学 2013
[3]基于DSP的GPS/SINS组合导航系统研究[D]. 杨延亮.南京理工大学 2009
[4]微小型组合导航系统设计与实验研究[D]. 周丕森.上海交通大学 2008



本文编号：2913176