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      組合導航在無(wú)人機方面的應用領(lǐng)域

      發(fā)布時(shí)間:2020/3/20 14:20:03人氣:

      近年來(lái),隨著(zhù)智能化產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,無(wú)人機行業(yè)逐漸走進(jìn)人們的視線(xiàn),由于四旋翼無(wú)人機的結構簡(jiǎn)單可靠,具有垂直起降、定點(diǎn)懸停、穩定低速飛行和在小空間內飛行的能力,所以受到廣泛的關(guān)注并在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應用。

      在四旋翼無(wú)人機系統發(fā)展所面臨的關(guān)鍵技術(shù)中,導航系統是其重要的組成部分之一,它承擔著(zhù)提供給飛行器位置、速度、姿態(tài)等參數狀態(tài)數據的任務(wù),目前常用的導航方法有:慣性導航、衛星導航、視覺(jué)導航以及它們的組合導航等,由于單一導航系統難以滿(mǎn)足無(wú)人飛行器的發(fā)展要求,于是產(chǎn)生了把兩種或兩種以上的不同導航系統以適當的方式組合在一起的組合導航,比單獨使用任一導航系統時(shí)具有更高的系統性能,利用擴展卡爾曼濾波器將慣性導航系統和GPS導航系統的組合來(lái)完成導航任務(wù),建立了系統模型并將其在四旋翼無(wú)人飛行器上應用實(shí)現。

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      組合導航產(chǎn)品通常由MEMS陀螺、MEMS加速度計、BD/GPS板卡、導航計算機組成的高性能組合導航系統,能夠測量載體的航向、俯仰、滾動(dòng)、速度、位置(含升沉)、角速度、加速度等信息,具有體積小、重量輕、性?xún)r(jià)比高等特點(diǎn),產(chǎn)品采用衛星/慣導緊耦合算法,具備動(dòng)基座對準、慣導/衛星組合導航、自主零速修正、自標定等功能,尤其是其具備船舶升沉測量的功能,在無(wú)人船領(lǐng)域自主組合導航應用上極具參考價(jià)值。

      面對日益多樣化的導航定位需求和越來(lái)越復雜的應用環(huán)境,任何單一的導航定位系統都無(wú)法成為解決一切問(wèn)題的方案,多系統、多方式組合應用已經(jīng)成為必然趨勢。對于高精度應用領(lǐng)域,目前的解決方案還不完善,仍需從技術(shù)方面,例如采用緊密耦合等方式,使GNSS與INS更深層次結合,以達到最佳組合定位效果。

      對于大部分民用領(lǐng)域來(lái)說(shuō),考慮到成本因素,以高精度北斗/GNSS定位為主,以低成本的慣導組件為輔的方案,能夠達到優(yōu)勢互補,既能夠滿(mǎn)足精度需要,也能夠兼顧復雜的應用環(huán)境,特別是在一些大部分情況GNSS信號良好,只是個(gè)別小范圍信號受影響的環(huán)境,這種方案效果更好、更受用戶(hù)歡迎。

      組合導航是指把兩種或兩種以上的導航系統以適當的方式組合在一起,利用其性能上的互補特性,可以獲得比單獨使用任一系統時(shí)更高的導航性能,除了可以將以上介紹的導航技術(shù)進(jìn)行組合之外,還可以應用一些相關(guān)技術(shù)提高精度,比如大氣數據系統、航跡推算技術(shù)等。


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