基于Kalman滤波的无人飞行器多传感器数据融合方法研究

发布时间：2024-05-24 20:41

　　小型的无人飞行器由于其具有成本较低、机动性强、用途广泛等优点,在军事和民用领域均有非常广泛的应用。为了实现飞行器的自主飞行以及良好控制,需要运用多个传感器并通过数据融合技术来获得飞行器准确而完整的运动状态数据。Kalman滤波是数据融合中最常用的方法,本文主要研究基于Kalman滤波的无人飞行器多传感器数据融合问题,主要工作如下:首先,介绍了捷联惯性导航的基本原理,给出了捷联惯性导航系统力学编排方程,建立了惯性传感器和GPS、气压计和磁力计等辅助导航传感器的测量模型,并构建了无人飞行器运动参数测量仿真系统,同时论述了捷联惯性导航方程的解算方法;其次,介绍了 SINS/GPS组合导航系统基本原理以及间接估计的校正方法,阐述了线性Kalman滤波的基本理论,接着推导了捷联惯导系统误差模型并在此基础上建立了滤波模型,最后论述了数据融合的实现过程,并在不同估计条件下进行了仿真,仿真结果结合理论分析表明,当GPS测量精度较差、初始误差较大和GPS刷新率较慢时,基于输出校正的线性Kalman滤波的估计效果也随之变差;然后,针对上述问题,引入了基于直接校正的SR-CDKF方法,建立了滤波模型,在估计...

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．３?ＨＬ－２０升力体试验飞机模型

卫星维修任务。虽然ＨＬ－２０的项目由于种种原因已经被终止，但是ＨＬ－２０试验??模型的气动数据被用在了?ＮＡＳＡ的其他项目上。ＮＡＳＡ兰利研究中心研制的??ＨＬ－２０升力体试验模型及其内部结构如图２．３和图２．４所示。??＿：丨＿翁??：二——？一．．?？?…．－■二」．．．．．....

图２．５?ａｅｒｏｂｌｋ＿ＨＬ２０模块界面??

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图２．８姿态角真值曲线

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本文编号：3981209