编队中飞行器的协同导航方法研究

发布时间：2021-01-25 13:36

　　在无人机行业蓬勃发展的当代,无人机的应用正在向编队化、集群化方向发展。为了更好的对无人机编队进行队形控制或是对集群中的多个无人机进行轨迹跟踪控制,无人机获取可靠且准确的导航参数的能力变得十分重要。GNSS/SINS组合导航是常用的导航算法,但GNSS信号较弱,故在某些特殊情况下不可用,不够可靠;在飞行器编队中,实现对所有无人机单独导航精度的提升代价较大,故精度较高与精度较差的无人机常在编队中并存。为了实现编队中无人机的导航定位功能、并解决其可靠性与总体精度问题,本论文将从如下几个方面进行研究:为了后续研究的统一性,本文首先对本文的坐标系、旋转顺序进行了规定,简述了捷联惯导的解算流程,并对惯性元件的误差特性进行了分析。随后本文对内嵌AHRS的组合导航系统进行了研究。具体内容包括:推导了GNSS/SINS组合导航系统的模型,使用四元数与扩展卡尔曼滤波构建了一种航姿参考系统,并对AHRS以及嵌入了AHRS的组合导航系统进行了仿真。在对基本的组合导航方法进行研究与实现后,本文对主从式协同导航方法进行了研究。基于相对导航信息,本文建立了单主机协同导航模型;基于此模型,并使用联邦卡尔曼滤波框架,本... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

协同导航示意图

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-3-商用领域，Fizoptika公司推出了一种直径2cm，长度4cm的超微型光纤陀螺（见图1-4），零偏稳定性可达1°/h0.5；Xsens公司推出了一种集成RTK的小体积组合导航模块（见图1-5），最大定位误差可达2cm量级。图1-1微尺度陀螺仪图1-2单片授时惯性单元图1-3石墨烯加速度计图1-4超微光纤陀螺仪图1-5小体积组合导航模块图1-6超声雷达近年来在机器人领域，基于激光雷达、机器视觉的同时定位与建图技术

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-3-商用领域，Fizoptika公司推出了一种直径2cm，长度4cm的超微型光纤陀螺（见图1-4），零偏稳定性可达1°/h0.5；Xsens公司推出了一种集成RTK的小体积组合导航模块（见图1-5），最大定位误差可达2cm量级。图1-1微尺度陀螺仪图1-2单片授时惯性单元图1-3石墨烯加速度计图1-4超微光纤陀螺仪图1-5小体积组合导航模块图1-6超声雷达近年来在机器人领域，基于激光雷达、机器视觉的同时定位与建图技术

【参考文献】：
期刊论文
[1]无人机摄影测量在防波堤块体验收中的应用[J]. 徐杰,聂洪斌.  广东土木与建筑. 2020(05)
[2]无人机粉碎机——硬杀伤式反无人机蜂群关键技术解析[J]. 高显忠,王克亮,彭新,郭正,侯中喜.  国防科技. 2020(02)
[3]多旋翼无人机单目V-SLAM研究综述[J]. 赵良玉,朱叶青,金瑞.  航空兵器. 2020(02)
[4]利用集群内测距和对目标测向的协同定位方法[J]. 钟日进,陈琪锋.  航空学报. 2020(S1)
[5]基于UWB/INS的单兵班组协同定位算法研究[J]. 晁正正,马喜宏,李小燕,吕辰,朱孟龙.  测试技术学报. 2019(05)
[6]战场物资无人机配送研究[J]. 李绍斌,姜大立,付高阳,徐莱.  国防科技. 2019(03)
[7]基于测距/测速信息的无人机协同导航算法研究[J]. 刘晓洋,李瑞涛,徐胜红.  战术导弹技术. 2019(02)
[8]基于惯导/数据链的动态相对定位方法[J]. 郝菁,蔚保国,何成龙.  计算机测量与控制. 2018(10)
[9]国外救援无人机应用需求及发展趋势分析[J]. 于力,高明昊,龚杰.  飞航导弹. 2018(04)
[10]基于激光雷达与双目视觉的移动机器人SLAM研究[J]. 王消为,贺利乐,赵涛.  传感技术学报. 2018(03)

硕士论文
[1]带无人机协助运输的包裹投递优化算法的研究及其实现[D]. 刘委青.哈尔滨工业大学 2019



本文编号：2999315