無(wú)人機(jī)編隊(duì)協(xié)同技術(shù)利用多無(wú)人機(jī)傳感器之間的信息交互,在執(zhí)行任務(wù)時(shí)有更佳的操作性、穩(wěn)定性、安全性,具有非常廣闊應(yīng)用前景。編隊(duì)成員與相鄰或者相近成員之間精確的相對(duì)距離是密集集群實(shí)現(xiàn)協(xié)同控制的關(guān)鍵信息,其精確性和可靠性的保證具有重要意義。超寬帶(UWB)無(wú)線傳輸技術(shù)可在傳輸信息,同時(shí)具有厘米級(jí)的理論測(cè)距精度,在集群的協(xié)調(diào)導(dǎo)航與控制中,具有廣闊的應(yīng)用前景。本文圍繞小型無(wú)人機(jī)之間的近距離相對(duì)導(dǎo)航信息的需求,基于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)載波相位差分技術(shù)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)UWB測(cè)距和低成本慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)的融合設(shè)計(jì)了一套基于無(wú)人機(jī)之間測(cè)距信息的相對(duì)導(dǎo)航方案,根據(jù)方案建立了組合導(dǎo)航系統(tǒng)的狀態(tài)方程、觀測(cè)方程,并利用無(wú)跡卡爾曼濾波器對(duì)相對(duì)狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)。利用UWB的測(cè)距信息,建立了搜索輔助空間,降低了載波相位噪聲對(duì)整周模糊度的搜索成功率產(chǎn)生的影響,基于整數(shù)最小二乘去相關(guān)平差法(LAMBDA)算法得到相對(duì)位置固定解。仿真結(jié)果表明,該融合算法將相對(duì)導(dǎo)航的定位精度相對(duì)INS/GNSS緊組合提高了至少一個(gè)量級(jí),絕對(duì)精度在10 cm左右;另外,UWB輔助下的模糊度整數(shù)解搜索的成功率提高了4%。

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【文章目錄】：
0 引 言
1 基于GNSS/INS/UWB的相對(duì)導(dǎo)航融合算法總體方案設(shè)計(jì)
2 基于相對(duì)導(dǎo)航的GNSS/INS/UWB融合算法研究
    2.1 狀態(tài)方程
    2.2 量測(cè)方程
    2.3 非線性濾波器
    2.4 整周模糊度整數(shù)固定
3 MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.1 仿真環(huán)境配置
    3.2 仿真結(jié)果分析
        1)融合算法的性能仿真分析
        2)UWB輔助整周模糊度優(yōu)化算法仿真結(jié)果分析
4 結(jié) 論



本文編號(hào)：3796210