本文以國內某型無人機為背景,主要針對無人機特殊的任務使命和運行環(huán)境,在慣性導航、衛(wèi)星導航、蜂窩無線定位技術、視覺導航研究的基礎上,提出基于自適應聯(lián)邦濾波的SINS/GPS/視覺導航/蜂窩無線定位組合導航系統(tǒng)方案,使導航系統(tǒng)具備長航時自主導航能力。本文首先就無人機的飛行運動狀態(tài)進行分析。以無人機的實際飛行環(huán)境分析為基礎,選取地理坐標系和無人機本體系作為基準坐標系,定義無人機的姿態(tài)角:包括俯仰角、偏航角和滾轉角,并推導了各參考坐標系間的相互轉換關系。其次對組合導航系統(tǒng)中所需采用的各導航子系統(tǒng)(SINS、GPS、視覺導航系統(tǒng)、蜂窩無線定位)的位、姿、速解算原理進行必要的推證和分析。對捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)進行了力學編排,得到捷聯(lián)解算的位置、速度、四元數(shù)姿態(tài)更新算法;通過對蜂窩無線定位、視覺導航系統(tǒng)原理的研究和分析,給出輔助系統(tǒng)位姿解算算法。為修正INS的長時誤差,本文利用自適應聯(lián)邦濾波算法設計導航系統(tǒng)的濾波器。根據(jù)慣導模型及其誤差傳播模型,建立Kalman濾波器狀態(tài)方程,再根據(jù)輔助信息源的量測模型,建立各個子系統(tǒng)的觀測方程。采用濾波誤差方差陣實時求取信息分配因子,提出自適應聯(lián)邦濾波器,融合各子系統(tǒng)...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

本文編號：3879451