无人机集群作战应用卫星导航差分定位技术研究

针对无人机集群协同感知与信号级任务协同的相对定位需求，本文分析并建立了北斗载波相位差分定位的双差模型，重点研究了无人机集群应用中动基准条件下载波相位差分处理流程及龄期误差补偿方法。通过搭建动态试验平台，开展双动态跑车试验验证，试验结果表明， 载波相位差分定位精度达到厘米级，满足智能无人机集群信号级协同的相对定位需求。     

基于滑动均值法的无人机纯方位无源调整策略

<正>随着科学技术的迅猛发展，无人机在编队飞行中采用的纯方位无源定位是当前的研究热点之一^[1,2]。该方法的应用，使得无人机在遂行编队飞行中很大程度上保持了电磁静默，极大减少电磁波信号的对外发射，一定程度上避免了外界的不必要干扰^[3-5]。本文从数学背景出发，对无人机在遂行编队飞行中的纯方位无源定位技术进行研究。本文首先以纯方位无源定位为前提条件，建立二维平面上的极坐标系，并利用正弦定理、三角函数运算公式，确立了变量之间的函数关系，最终建立并求解出被动接收信号无人机的纯方位无源定位模型。     

无人机应用GPS定位导航的升空试验分析

通过以电影经纬仪跟踪测量的无人机载ＧＰＳ动态试验及已知地面控制站精确位置坐标的地面ＧＰＳ静态试验，对ＧＰＳ及位置差分ＧＰＳ动态定位特性，定位误差分布进行了统计分析，并对ＧＰＳ定位误差的平稳性问题即定位误差短时漂移范围做了考察，获得了飞行试验数据及分析统计结果。这些结果为ＧＰＳ对与无人机定位与导航控制，在ＧＰＳ在组合导航中进行导航修正的算法设计及工程实现奠定了基础。     

无人机侦察图像目标定位在军事上的应用研究

无人机能够通过多种方法定位出目标的精确位置信息,以便实施战场指挥或军事打击。主要整理并分类介绍了无人机侦察图像目标定位的各种技术原理,解析了其在军事领域的应用范围;并以无人机飞行任务为模型,完整详细地用空间量算的无人机侦察图像目标定位技术对无人机实际飞行进行航迹规划的运用,证明了无人机侦察图像目标定位技术的重要军事价值。     

无人机在现代电子战中的应用

本文介绍了无人机的结构及特点，阐述了无人机电子战的任务，包括电子支援（测向、定位）、电子进攻（主要有有源干扰，无源干扰，硬杀伤）以及电子防护。从原理上对无人机电子占的性能进行了分析，指出其优越性及其发展前景。     

基于无源定位技术的无人机集群定位调整策略研究

为使无人机在飞行时尽量保持电磁静默,采用纯方位无源定位技术建立无人机定位模型,并针对具体的情形给出无人机位置的调整方案。首先,设计定位误差比较模型,针对由两架无人机作为信号发射机和由3架无人机作为信号发射机的情况进行了模型构建与仿真对比;其次,在建立了信号发射机与信号接收机之间的几何关系的基础上,利用粒子群算法构建了圆形编队智能优化模型,实现了仅用两架无人机进行定位的效率的提升;最后,将所构建的模型进行改进与推广,建立了针对锥形编队的樽海鞘群跟踪定位模型和聚合式定位模型。     

无人机在现代电子战中的生存能力研究

本文介绍了在现代电子的战的条件下，采用无源定位和扩频遥控技术降低无人机系统的电磁辐射（主要指射频辐射）和截获概率从而提高无人机生存能力的方法，并讨论了采有ＧＰＳ接收机进行了无源定位在现代电子战条件下失效的可能性。     

基于改进YOLOv3的无人机机载激光雷达图像目标定位方法

为提升无人机机载激光雷达图像小目标定位的精度，提出基于改进YOLOv3的无人机机载激光雷达图像目标定位方法。基于MCA算法分割激光雷达图像信息，通过包含脊小波字典的稀疏表达重新构建图像信息，达到去除目标图像噪声的目的；通过变化检测技术分离目标区域聚类信息，将目标区域从背景区域中分离；将目标区域输入到优化后的YOLOv3算法中完成无人机机载激光雷达图像目标的定位。实验结果表明，所提算法的定位精度为95.1%,定位耗时平均为20.6 s。     

无人机图像侦察目标定位方法及精度分析

为了提高无人机目标定位的速度和精度,提出了一种可靠的基于无人机图像侦察的目标定位算法:首先利用无人机光电系统获得实时侦察目标的图像信息,然后把目标在图像上坐标和无人机自身飞行参数相结合,通过坐标变换和几何求解等过程,构建出目标定位方程,计算出目标的大地坐标。在考虑整个定位过程中存在实际误差的情况下,根据无人机飞行时记录的数据,利用蒙特卡罗模拟法进行仿真实验。实验结果表明,此目标定位算法能快速准确地定位目标,定位精度达到了12.683195 m,说明该算法良好的实时性、精确性、可靠性和可行性。     

基于支持向量机的无人机定位信号分离算法研究

为了解决无人机(UAV)无源定位中难以从多径干扰严重的环境中提取无人机定位信号的问题,该文提出一种基于支持向量机(SVM)的无人机定位信号分离算法,在SVM模型训练时,通过计算无人机相邻数据集之间的欧氏距离获取信息熵,为SVM映射高维空间提供模型数据。在此基础上,加入映射函数阈值软边界,使模型具有参数自适应调整能力,来适应无人机运动灵活所导致的数据差异。最后构建了观测者操作特性曲线获取无人机定位信号分离结果。仿真结果表明所提算法能够有效分离无人机定位信号与噪声,在多径干扰严重的情况下具有较高的信号分离准确率。     

无人机的航迹跟踪与航向测量技术探究

针对无人机的航迹跟踪和航向测量提出了一种基于无源定位技术实现对无人机位置解算的方法。在定位算法中,采用扩展卡尔曼滤波算法对地面测量系统测得的无线电测距、角跟踪数据进行卡尔曼滤波处理,减小了因测距和测角误差对定位精度造成的影响,可保证对无人机航迹的稳定跟踪。仿真结果表明,该技术能够有效提高对无人机航迹跟踪精度,通过对航迹数据的解析可以实现无人机的航向测量。     

基于北斗/惯导与多传感融合的无人机参数矫正方法研究

针对无人机飞行过程中姿态、定位以及高度参数不精确的问题,提出基于北斗/惯导与多传感器融合的无人机参数矫正方法,介绍了在北斗/惯导组合系统中融合气压传感器与速度传感器的采集参数,结合卡尔曼滤波器算法推算最优定位值。由速度传感器提供具体参数给惯导系统,并利用加速度与航偏角之间的关系预测无人机轨迹,结合北斗系统当前定位参数推算出最优值,将运算得到的无人机参数通过无线通讯的方式发送到终端进行存储显示。结果表明:采用多传感融合方式矫正的方法有效提高飞行轨迹与姿态的监测精度,定位精度达到3m,为操控无人机提供了有力的理论依据。     

无人机自主降落过程视觉定位方法研究

为了充分利用连续视觉图像中3维空间信息, 解决无人机自主降落过程中的定位问题, 在稠密3维点云法和光流法定位原理的基础上, 提出了基于同物不同时图像像空间的定位方法。以理论推算、图形注释等方式, 通过求解单个像素点和整个图像移动变化情况, 将连续帧图像的形变、量变信息分解为无人机和参照物的空间相对运动信息, 并结合已知的参照物运动参量, 推算了无人机飞行位姿信息, 完成了无人机基于光学视觉图像的空间定位方法研究。结果表明, 该研究为视觉系统在无人机降落回收过程中独立实现空间定位提供了一定的借鉴和参考。     

面向无人机进场的伪卫星布局与定位仿真技术

伪卫星系统能够在全球导航卫星系统信号拒止情况下,独立辅助无人机精密进近。 本文面向无人机进场引导需求,基于伪卫星系统,给出了工程实用中伪卫星布设的一些约束条件和选址方法;基于双频的伪卫星信号,建立宽巷组合并结合卡尔曼滤波技术实现整周模糊度的快速估计,利用高精度的载波测量值进行定位解算。通过典型场景下伪卫星布局设计和宽巷载波相位定位算法建模,仿真验证了所提伪卫星布设方法的有效性以及整周模糊度确定方法的正确性, 同时与单频伪距定位相比,定位精度显著提升。     

无人机卫星导航的接收定位故障实验

向飞行提供精确的方向和位置坐标,并且根据姿态信息对飞机飞行的状态进行预测,这些就是组合定位定向导航系统需要完成的任务。结合了相关竞争能定位软件的应用,在最大程度上保证了无人飞机的自主飞行。但是在精确定位中,总会有故障发生,这就需要将故障资源合理分析,并针对相关分析结果,优化无人机卫星导航定位技术。     

基于DSP的无人机编队视频跟踪技术

无人机编队飞行可协同完成任务,比单机执行任务效率更高。队形控制是实现编队飞行的关键技术之一。视觉跟踪技术能从视频序列中获得感兴趣目标的状态参数,故在编队中可以利用视觉信息进行目标检测与跟踪来确定邻机方位及距离信息,从而实现队形控制。首先利用视觉传感器获取无人机的运动图像,然后基于DSP采用KLT算法,计算出无人机在图像上的相对位移,实现无人机的跟踪。实验证明,跟踪结果准确性较高,满足实际应用的精度要求,可用于无人机编队稳定跟踪,为进一步解决无人机相对定位问题提供位移信息。     

基于激光检测的无人机探测系统与实验

现有的无人机探测通常采用以雷达扫描为主,辅以其他传感器探测的方式。但是,目前使用雷达探测的成本较高,而激光器作为一种低成本、低功耗的器件已受到人们广泛关注。以激光为载体,结合无线光通信中的捕获、瞄准、跟踪(APT)系统,设计并实现了一种基于激光探测技术的无人机扫描定位系统,并以气球模拟无人机目标的测试方式,测试了该系统的定位精度和效率。扫描试验结果表明:在激光发射器平均功率小于40mW的情况下,该系统对目标的捕获定位能达到较高的精度,误差在5%以内,最大可探测范围为45m。     

基于无人机定位搜索系统的研究

无人机具备无人员驾驶的优点,对野外搜救提供了有利条件。该文利用无线通信技术．配合无人机飞行平台,提出了无人机定位搜索系统的概念。搜索系统通过低功耗处理器MSP430F149和短距离无线传输芯片nRF905构建机载探测器和救援信标机的硬件平台,并通过制定搜索系统的无线通信协议．为快速地搜索地理位置信息并提供给管理部门提供了可能。