無人機編隊協(xié)同技術利用多無人機傳感器之間的信息交互,在執(zhí)行任務時有更佳的操作性、穩(wěn)定性、安全性,具有非常廣闊應用前景。編隊成員與相鄰或者相近成員之間精確的相對距離是密集集群實現(xiàn)協(xié)同控制的關鍵信息,其精確性和可靠性的保證具有重要意義。超寬帶(UWB)無線傳輸技術可在傳輸信息,同時具有厘米級的理論測距精度,在集群的協(xié)調導航與控制中,具有廣闊的應用前景。本文圍繞小型無人機之間的近距離相對導航信息的需求,基于全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)載波相位差分技術、點對點UWB測距和低成本慣性導航系統(tǒng)(INS)的融合設計了一套基于無人機之間測距信息的相對導航方案,根據(jù)方案建立了組合導航系統(tǒng)的狀態(tài)方程、觀測方程,并利用無跡卡爾曼濾波器對相對狀態(tài)進行估計。利用UWB的測距信息,建立了搜索輔助空間,降低了載波相位噪聲對整周模糊度的搜索成功率產生的影響,基于整數(shù)最小二乘去相關平差法(LAMBDA)算法得到相對位置固定解。仿真結果表明,該融合算法將相對導航的定位精度相對INS/GNSS緊組合提高了至少一個量級,絕對精度在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%。

【文章頁數(shù)】：7 頁

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



本文編號：3796210