郎为民1,姚晋芳2,余亮琴1,邹力1,王振义

导航系统是无人机的核心系统之一,主要用于向无人机提供速度、位置和飞行姿态等数据,引导无人机沿规划路线安全准时飞行。文章描述无人机的坐标系统,介绍INS(惯性导航系统)和GPS(全球定位系统)两种常用无人机导航系统的基本流程和应用领域,分析地图读取和天文导航等两种位置固定导航方法的工作原理,说明加速度计、陀螺仪、空速传感器和高度传感器等导航传感器的主要用途和测量指标,归纳导航系统的设计过程。     

无人驾驶飞机的GPS导航系统

本文介绍了目前无人驾驶飞机（无人机）的几种定位和导航方法，提出了一种新的无人机导航系统：ＧＰＳ导航系统；论述了该系统的总体方案，分析了其关键技术；设计并实现了系统的硬件和软件。该系统可自主导航，也可用遥控系统辅助导航，还可用遥测系统监测；可只用ＧＰＳ单机，也可借用遥控信道进行ＧＰＳ差分。这是一种应用前景很好的无人机导航系统。     

无人机导航系统设计问题研究

导航系统是无人机的核心系统之一,主要用于向无人机提供速度、位置和飞行姿态等数据,引导无人机沿规划路线安全准时飞行.文章描述无人机的坐标系统,介绍INS(惯性导航系统)和GPS(全球定位系统)两种常用无人机导航系统的基本流程和应用领域,分析地图读取和天文导航等两种位置固定导航方法的工作原理,说明加速度计、陀螺仪、空速传感...     

SINS/GPS/TACAN组合导航的联邦卡尔曼滤波方法

针对无人机飞行末段的飞行特点,提出了一种用战术空中导航系统(TACAN)辅助惯性导航系统(INS)、全球卫星定位系统(GPS)的新组合导航模式。详细推导了一种系数加权的联邦卡尔曼算法,并将此算法运用到SINS/GPS/TACAN组合导航中。通过融合导航系统的导航信息估计出组合导航系统的误差状态量,以提高导航系统定位精度。此算法不必计算加权矩阵,从而避免了求解滤波误差方差阵的逆矩阵,运算速度有所提高。仿真计算结果表明,该算法可抑制滤波发散,并提高导航系统的精度和速度,此组合导航模式有较好的容错性和环境适应性,具有实用价值。     

远程无人机导航系统

概述了无人机飞行控制系统的分类，介绍远程无人机各导航系统；提出ＧＰＳ／ＤＮＳ组合系统的总体方案，该组合在国内为实用性导航系统。     

无人机地形匹配辅助导航系统设计与仿真

根据无人机的飞行任务需要, 提出一种适用于无人机的地形匹配辅助导航系统。该系统采用TERCOM算法和SITAN算法相结合的地形匹配组合导航算法, 以满足无人机机动飞行情况下连续匹配的要求。为验证系统的有效性, 根据真实地形数据, 建立由数字飞机、飞行控制系统、惯性导航系统和地形匹配系统组成的闭环仿真平台, 研究了不同飞行条件对导航精度的影响。仿真结果表明, 该系统能够有效提高无人机的自主导航精度, 具有较高的工程实用价值。     

小型无人机多传感器组合导航系统设计与实现

准确、可靠的运动状态数据对小型无人机运动控制至关重要,在实际飞行控制过程中通常要用到两种甚至更多传感器进行数据融合获取。文中根据小型无人机实际飞行运动控制需求,设计集成卫星导航(GPS)、惯性姿态参考系统(AHRS)和气压高度计的组合导航系统,采用多传感器数据融合算法,对无人机的位置、速度、加速度、姿态角等状态数据进行融合估计。通过实际飞行实验对所设计系统的有效性和实用性进行了验证。     

无人机导航系统的探索与研究

文中提出了无人机GPS/INS组合导航系统的解决方案。首先介绍导航系统的算法和原理,根据任务需求,给出硬件构成及软件核心程序流程。通过仿真结果证明,在组合系统中,采取PID控制以及卡尔曼滤波算法,大大提高了导航的精度。     

无人机导航技术应用与发展趋势

无人机导航系统是无人机完成给定任务的关键要素之一.本文分析了现有的导航技术和无人机导航系统应用现状.研究了不同类型无人机执行任务的环境、特点和相对应的导航方式;提出了未来无人机导航系统的发展趋势.     

无人机及其导航系统概述与展望

首先概述了无人机的特点，用途，说明了无人机导航系统的原理及组成，最后扼要介绍了无人机的发展趋势。     

无人机视觉导航中的图像处理及位姿解算

在无人机自主着陆过程中,无人机视觉导航系统利用跑道图像解算出无人机的位置姿态信息,为飞行控制系统进行自主着陆控制奠定基础。对视觉导航系统中图像处理及位置姿态解算进行了分析和研究。基于模板匹配进行跑道识别;利用Hough变换提取跑道图像特征;采用最小二乘法对检测出的跑道边缘直线进行拟合并得出其在图像坐标系中的直线方程;基于空间的坐标关系变换,利用推导出的算法对无人机位置姿态进行了解算,并利用实际图像对所用算法进行了实验验证。     

基于MEMS振动陀螺的旋翼无人机组合导航算法设计

旋翼无人机需要惯导提供准确的角速度和加速度测量信息,而由于无人机的振动会对陀螺输出噪声产生影响,进而影响无人机的飞行平稳性。因此,该文提出了一种面向旋翼无人机的组合导航算法,基于扩展卡尔曼滤波,结合全球导航卫星系统/惯性导航系统(GNSS/INS)组合导航算法和无地磁传感器的航姿参考系统算法,在一定程度上解决了GNSS失效情况下的姿态稳定问题。针对旋翼无人机对导航系统输出信息平稳性的要求,采用自适应陀螺采样平滑方法,在少量增加数据处理复杂度的前提下,降低了航姿和角速度信息的噪声,在无人机应用中实现了良好的飞行轨迹重复性和控制平稳性。     

舰载固定翼无人机起降方式探寻

本文通过比较多种固定翼无人机发射和回收方式，综合考虑舰载无人机的使用环境特点，对利用火箭助推发射和翼伞回收的方式做为舰载固定翼无人机的起降方式进行了综述.     

组合导航系统状态／观测矢量融合算法比较

本文对组合导航系统中所采用的状态矢量融合和观测矢量融合两种数据融合算法进行了比较，分析了其优缺点，并针对一个两ＧＰＳ子导航系统／ＳＩＮＳ组合导航进行了仿真计算。     

无人机数据链路信道LMS和RIS自适应均衡性能比较

通过时LMS和RLS自适应算法在无人机数据链路不同信道特性均衡中的应用进行研究，得出了两种均衡算法在对于不同信道均衡效果的差异，给出了两种均衡算法的最佳应用条件。     

相对导航系统中新入网成员的相对坐标系捕获

JTIDS相对导航系统的成员容量大。任意时刻，新参战成员可通过入网过程：时间同步和相对坐标系捕获参与系统组网工作．本文介绍了两种终端工作模式下（JTIDS导航系统和JTIDS/INS组合导航系统）新入网成员相对坐标系捕获的常用算法，详细列出了算法步骤和参数设置，并给出了利用相对坐标系捕获对定位影响的仿真结果和相应结论．     

基于强化学习的无人机中继网络节点轨迹优化

无人机在远程采集和传输数据时可能遇到频谱不足的问题，此时需要借助地面网络共享频谱，即部分无人机获得地面网络提供的额外频谱作为回报，另一部分无人机为地面网络提供中继服务。针对无线网络频谱共享系统中多个无人机的飞行调度问题展开了研究，提出了一种基于Q-Learning的无人机飞行调度算法。在多个无人机进行数据中继传输时，该算法结合了放大转发和解码转发的特点，采用自适应转发模式，以最大化系统吞吐量。仿真结果表明，所提的调度算法可以对两个网络的无人机数目进行合理的分配，使每个无人机能够找到各自的最优或者次优位置，从而实现较高的系统吞吐量。     

无人机导航技术研究

无人机导航系统是无人机完成给定任务的关键要素之一。本文分析了现有的导航技术优缺点;研究了高空长航时无人机、无人作战飞机和微小型无人机三种无人机执行任务的特点及作战环境,在此基础上,分别给出与之相应的导航方式。     

无人机导航系统抗干扰措施

通过介绍无人机导航系统的接收机特性,分析了无人机GPS信号不稳定的原因,并采取合理布局GPS接收天线的位置、在GPS接收天线与设备特别是有源设备之间加入隔离装置等措施,提高了无人机导航系统的抗干扰性。     

紫外光通信协作编队无人机联盟围捕算法

编队无人机对目标无人机进行围捕是多无人机战场作战中重要且典型的任务之一，本文将无线紫外光通信技术与围捕算法结合，提出了一种紫外光通信协作编队无人机联盟围捕算法。该算法借助无线紫外光辅助无人机编队机间数据保密传输和非直视通信，将联盟生成算法与区域最小化策略进行融合，采用动态规划法对最优联盟结构进行求解，使用区域最小化策略对目标无人机实施空中围捕，完成在复杂场景中无人机编队高效围捕多目标任务。对区域最小化策略和本文提出的紫外光协作编队无人机联盟围捕算法进行了仿真对比，实验结果表明：所提出的紫外光协作编队无人机联盟围捕算法在无人机编队围捕多目标过程中平均降低了12.73%的能耗，算法迭代次数平均降低了27.49%，验证了该算法能耗少、围捕效率高的性能。