本文關(guān)鍵詞：無人機高精度目標(biāo)定位技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無人機由于其獨特的靈活性和優(yōu)越性，成為未來戰(zhàn)場的主力偵察機型。無人偵察機主要依靠機載光電測量系統(tǒng)對空間或地面目標(biāo)進行識別、跟蹤、測量，并結(jié)合無人機載機位置、姿態(tài)信息，給出目標(biāo)的準(zhǔn)確位置信息，以便實施戰(zhàn)場指揮或軍事打擊。我國無人機在偵察定位領(lǐng)域與技術(shù)發(fā)達國家還有很大的差距，為此，本文將針對現(xiàn)代戰(zhàn)爭對無人機高精度目標(biāo)定位技術(shù)的迫切需求，重點研究無人機目標(biāo)定位過程中涉及的目標(biāo)定位方法和載機高精度絕對定位的關(guān)鍵技術(shù)，以多信息融合組合導(dǎo)航系統(tǒng)作為無人機機載導(dǎo)航系統(tǒng)，以此為基礎(chǔ)研究高精度的無人機目標(biāo)定位技術(shù)，以期提出一整套無人機高精度目標(biāo)定位方案和算法，為無人機高精度目標(biāo)定位的實現(xiàn)提供理論基礎(chǔ)。 本文研究單站測角測距目標(biāo)定位方法，設(shè)計了無人機單站目標(biāo)定位總體方案和相應(yīng)的目標(biāo)定位算法，利用載機一次測量得到的相對距離和角度信息實現(xiàn)目標(biāo)在大地坐標(biāo)系中的快速定位。在此基礎(chǔ)上，對該方案中的定位誤差源進行了仿真分析，為高精度目標(biāo)定位技術(shù)的研究奠定了理論基礎(chǔ)。 為了消除姿態(tài)測量精度不高對目標(biāo)定位精度的影響，本文設(shè)計了一種僅利用多點測距值進行目標(biāo)定位的新方案。提出了一種基于齊次坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的三點測距目標(biāo)定位方法，，能夠利用多點測距觀測量進行誤差估計，以實現(xiàn)對多點測距信息的綜合利用，提高目標(biāo)定位精度。在此基礎(chǔ)上，以INS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)為例，基于組合導(dǎo)航系統(tǒng)姿態(tài)可觀測性的分析，設(shè)計了無人機目標(biāo)定位階段的優(yōu)化機動航跡，以滿足多點測距目標(biāo)定位方法對無人機航跡的要求，同時提高了無人機載機姿態(tài)動態(tài)測量精度。 結(jié)合目標(biāo)定位方法對無人機絕對定位的高精度要求，本文提出了一種INS/GPS/CNS//SAR多信息融合組合導(dǎo)航方案，設(shè)計了一種基于時變量測噪聲的容錯聯(lián)邦濾波結(jié)構(gòu)，利用子濾波器故障檢測函數(shù)構(gòu)造動態(tài)信息分配系數(shù)和時變量測噪聲，能有效提高故障子濾波器精度，保證無故障子濾波器的魯棒性以及提高全局估計精度�；谠摲桨傅脑O(shè)計，可以有效提高無人機載機組合導(dǎo)航系統(tǒng)在子系統(tǒng)故障期間的導(dǎo)航性能。 在高精度目標(biāo)定位方案和算法研究的基礎(chǔ)上，本文還設(shè)計實現(xiàn)了高精度目標(biāo)定位仿真系統(tǒng)，為無人機目標(biāo)定位技術(shù)提供了良好的驗證平臺。
【關(guān)鍵詞】：無人機 齊次坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 目標(biāo)定位 多點測距定位 容錯聯(lián)邦濾波
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：V279
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注釋表12-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 論文研究背景13-14
• 1.2 無人機目標(biāo)定位技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀14-19
• 1.2.1 無人機及其機載目標(biāo)定位測量系統(tǒng)14-17
• 1.2.2 無人機目標(biāo)定位關(guān)鍵技術(shù)17-19
• 1.3 課題研究的目的與意義19
• 1.4 本文的內(nèi)容安排19-22
• 第二章 無人機單站測角測距目標(biāo)定位方法研究22-35
• 2.1 引言22
• 2.2 無人機單站目標(biāo)定位總體方案22-23
• 2.3 無人機單站目標(biāo)定位算法研究23-28
• 2.4 單站目標(biāo)定位誤差特性分析28-34
• 2.4.1 定位誤差模型28
• 2.4.2 定位誤差仿真28-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 僅利用測距值的無人機目標(biāo)定位方法研究35-48
• 3.1 引言35
• 3.2 傳統(tǒng)三點測距目標(biāo)定位方法35-38
• 3.2.1 測距目標(biāo)定位方法的數(shù)學(xué)模型35-36
• 3.2.2 直接法求解目標(biāo)位置36
• 3.2.3 幾何法求解目標(biāo)位置36-38
• 3.3 基于坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的多點測距目標(biāo)定位方法38-41
• 3.3.1 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法計算三點測距目標(biāo)位置38-40
• 3.3.2 最小二乘法計算多點測距目標(biāo)位置40-41
• 3.4 多點測距目標(biāo)定位方法仿真分析41-43
• 3.5 多點測距目標(biāo)定位中的航跡設(shè)計43-47
• 3.5.1 組合導(dǎo)航系統(tǒng)模型44
• 3.5.2 不同機動方式下組合導(dǎo)航系統(tǒng)定姿精度仿真44-47
• 3.5.3 優(yōu)化機動方式分析及航跡設(shè)計47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第四章 采用容錯多信息融合的無人機載機高精度定位技術(shù)48-59
• 4.1 引言48
• 4.2 多信息融合組合導(dǎo)航基本原理48-50
• 4.2.1 傳統(tǒng)聯(lián)邦濾波結(jié)構(gòu)48-49
• 4.2.2 聯(lián)邦卡爾曼濾波信息融合算法49-50
• 4.2.3 故障情況下信息分配方法分析50
• 4.3 基于時變量測噪聲的容錯聯(lián)邦濾波新方法50-55
• 4.3.1 基于時變量測噪聲的容錯聯(lián)邦濾波器實現(xiàn)方案50-52
• 4.3.2 基于時變量測噪聲的容錯聯(lián)邦濾波器設(shè)計原理52-55
• 4.4 基于時變量測噪聲的容錯聯(lián)邦濾波新方法仿真驗證55-58
• 4.4.1 仿真條件設(shè)置55-56
• 4.4.2 仿真結(jié)果與分析56-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第五章 高精度目標(biāo)定位仿真平臺研究59-69
• 5.1 引言59
• 5.2 目標(biāo)定位仿真平臺總體設(shè)計59-60
• 5.3 目標(biāo)定位仿真平臺關(guān)鍵模塊設(shè)計60-63
• 5.3.1 航跡仿真模塊設(shè)計60-61
• 5.3.2 多源導(dǎo)航信息仿真模塊設(shè)計61
• 5.3.3 機載測量系統(tǒng)信息仿真設(shè)計61-62
• 5.3.4 多信息融合容錯聯(lián)邦濾波模塊設(shè)計62-63
• 5.3.5 目標(biāo)定位模塊設(shè)計63
• 5.4 目標(biāo)定位仿真平臺性能驗證63-68
• 5.4.1 導(dǎo)航定位性能分析64-67
• 5.4.2 目標(biāo)定位性能分析67-68
• 5.5 本章小結(jié)68-69
• 第六章 全文總結(jié)與展望69-71
• 6.1 本文工作總結(jié)69
• 6.2 后續(xù)工作展望69-71
• 參考文獻71-74
• 致謝74-75
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文75

【參考文獻】

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本文編號：390911