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。     

使用DGPS／SINS／RA组合导航系统的无人机纵向自动着陆系统研究

对某型无人机的纵向自动着陆系统进行了分析与研究，在论述了用ＤＧＰＳ／ＳＩＮＳ／ＲＡ组合导航系统引导的该无人机纵向自动着陆系统的总体方案后，利用该无人机的小扰动线性化方程，对某纵向轨迹控制系统进行了分析设计。在不采用速度控制的情况下，对其在各种起始状态及各种干扰下的自动着陆过程进行了仿真。仿真结果表明，着陆性能符合要求。     

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.     

基于SINS/Doppler/地形匹配的无人机组合导航系统研究

为了提高军用无人机导航系统的自主性、可靠性和高精度,在分析了SINS、Doppler、数字地图的特点的基础上,充分利用SINS短时精度高、Doppler测速精度高、地形匹配位置精度高等优势,研究了基于SINS/Doppler/地形匹配的分布式容错组合导航系统。仿真实验表明,该组合导航系统能够实现高精度的自主定位定向,且具有一定的容错能力,具有重要的工程应用价值。     

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。     

共轴式无人驾驶直升机导航系统的设计

分析了某型号共轴式无人驾驶直升机的导航系统的设计原理和硬软件实现。导航系统利用PC104系统作为导航计算机,分别利用GPS信号和捷联惯导系统进行组合导航,能够满足无人机的导航要求,而且体积小,重量轻、可靠性高。在实际飞行中,导航系统成功的完成了导航任务,结果令人满意的。     

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。     

相关跟踪在无人机回收导航系统中的应用

从分析相关算法入手，结合无人机回收导航系统的具体情况，对两种适合于无人机回收导航系统的跟踪算法即序贯相似度检测法和分层搜索算法，进行了研究，通过两种算法的比较，提出了具备以上两种算法各自优点的综合算法，从而提高了运算速度。     

基于位置敏感探测器的组合导航技术研究

为了减小现有小型旋翼类无飞机飞行过程中卫星/惯性组合导航系统的制导误差，提高其导航系统定位精确度，提出2维位置敏感探测器激光制导与机载卫星/惯性组合导航系统结合的新型导航系统方案。该系统利用1064nm红外脉冲激光作为引导光源，采用中间飞行段卫星/惯性导航、末端飞行段激光照射制导结合的方式，进行了理论分析和对比实验验证。结果表明，在室外飞行环境和室内强、弱、正常光照飞行环境下，该系统始终保持较高的定位精度和结果一致性；相对比其它现有制导方式，该系统的探测频率始终保持5kHz、定位精度始终保持其圆形概率误差处于0.10m数量级，取得了较好的定位实验结果。该系统具有鲁棒性强、电路简单、探测灵活、高速精确的特征，对无人机末端制导具有重要意义。     

组合导航系统中实时多任务的软件设计

本文分析了基于实时多任务体系的组合导航系统的软件结构，并根据组合导航系统的工作原理和需求分析，将组合导航系统软件划分为多个具有不同优先级的任务，并在嵌入式操作系统VxWorks上实现了组合导航系统的软件设计。目前项目组已应用这种实时多任务软件结构，显著提高了导航系统软件的可靠性、实时性和运行效率，较好地实现了组合导航系统的导航定位功能。     

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。     

基于小型无人机的导航控制研究

在考虑小型无人机特点和多种导航方法的基础上,研究了利用GPS／航路推算组合导航方法针对无人机进行水平导航控制的方案,以及利用优化轨迹跟踪方法进行垂直导航控制的方案,并针对一种小型我尾无人机进行了导航控制律设计。仿真结果表明,这种导航方法既简单又经济,精度高、实时性强、可靠性好,可以构成具有较强实用性的自主式导航系统。     

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。     

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。     

基于电子海图的组合导航系统

组合导航技术是现代船舶导航系统研究的主要方向之一，电子海图组合导航系统代表了这种研究的最新成果，以电子海图为基础，介绍了系统的构成和导航定位方法，并研究了雷达图象与电子海图的叠加显示。最后指出，电子海图组合导航系统是对传统的基于纸海图的导航系统的改善。     

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...     

基于MapX的卫星遥感影像地图导航系统设计

针对现有的无人机矢量地图导航系统图像不直观、高程数据缺失和矢量点线位置精度有限等不足,基于MapX开发平台,设计了无人机地图导航系统的结构与功能方案。对卫星遥感影像地理信息关联及海量检索处理、矢量图层与栅格图层综合显示处理等关键技术进行了研究,并利用VC++6.0工具开发了一套地形地貌直观丰富、数据处理方便可靠的无人机卫星遥感影像地图导航系统。