漫话导航(五)——组合导航与综合导航

<正> 在导航大家族中, 组合导航与综合导航是 两个后起之秀,本事不 小,航空母舰、预警飞机 以及集团军作战和多兵种立体化战争就少不了它们。 组合导航 任何单一的导航系统,由于受到各自赖以工作的物理规律 的限制,不能完全满足越来越多和越来越高的要求,任何改进 都有一定的限度,欲要进一步改进就十分困难,甚至不可能。 为此,必须另辟蹊径,于是出现了组合导航,而且现在已步入     

超小型飞行器GPS自主导航算法的研究

针对超小型飞行器的特点,在多种导航方法的基础上,提出了一种采用GPS实现超小型飞行器自主导航的方法,并详细研究了GPS自主导航的原理和过程,给出了按预定航线飞行和临时改变航线情况的简单实用算法。     

基于DSP的四旋翼飞行器视觉导航避障系统研究

国内外学者对无人机技术进行了大量研究,特别是在对无人机的控制和自主着陆等方面的研究有了丰硕的研究成果。但针对无人机如何有效规避障碍物这一问题依旧值得深究,特别是在大城市,无人机在作业时会遇到很多复杂的地形和大大小小的障碍物,避障这一问题在没有得到根本解决前就依旧需要寻找更行之有效的解决措施。一方面为了弥补GPS全球定位导航局部分失效的缺点(如在建筑物密集地带和在室内作业),另一方面为了代替INS惯性导航系统漂移误差的影响,该项目中将光流避障算法理论应用于视觉避障的研究,让无人机能精准的避开障碍物,这一技术经过多次测试并不断完善,有希望成为无人机发展的新突破。     

飞机航路导航设备组合应用探讨

在简要分类阐述各种航路导航系统原理的基础上，分析了各种导航系统之间协同工作的互补性．分别从导航精度、连续性、可靠性等多个角度进行探讨．最后扼要地综述了导航系统组合应用时需要考虑的各方面因素，可供读者在设计／研制，采购和使用时参考．     

组合导航技术在现代战争中的应用及发展综述

随着导航技术的发展以及现代战争对导航精度、使用安全及抗干扰性能的要求日益提高，以惯性技术为基础的组合导航系统得到了重视和发展。本文介绍了组合导航系统在现代战争中的应用和未来的发展趋势。     

GPS／数字地图组合导航

本文介绍了全球定位系统（ＧＰＳ）与数字地图组合应用的具体实现方法，为我们利用这一资源展现了广阔的应用前景。同时，还列举了几个具体的应用实例及产品。     

组合导航信息融合技术研究

分析了联合卡尔曼滤波算法中参考系统、主滤波器以及局部滤波器的特点,给出了组合导航系统的联合滤波算法的具体描述,提出了一种基于广义特征值分解的自适应信息分配策略,该结果表明,采用组合导航信息融合技术在工程实践上确实可以解决根据组合导航局部滤波器性能随时调整信息分配策略的问题。     

平台惯导／GPS组合导航实验研究

本文介绍由某平台惯导系统与ＴＡＮＳⅡ ＧＰＳ接收机组成的组合导航原理样机研制调试情况。首先简要介绍ＩＮＳ和ＧＰＳ接收机通信接口设计；然后是ＩＮＳ／ＧＰＳ组合导航卡尔曼滤波器设计；最后，实验室及车载组合导航实验，验证了组合方案的有效性。研究结论对远程导弹中制导有现实意义。     

民用航空中组合导航的应用研究

本文首先分别介绍惯性导航与卫星导航两者的优缺点,随后提到当前我国民航系统使用组合导航的必要性,最后介绍组合导航的特点,通过本文的研究,以期能够为我国民用航空应用组合导航提供一定的借鉴。     

GNSS／惯性组合导航仿真开发系统研究与实现

GNSS／惯性组合导航系统是性能,成本,体积,可靠性都比较好的导航系统,是当前导航系统发展方向。本文研究了GNSS／惯性组合导航仿真开发系统,该开发系统采用VisualC 语言进行编程,在Windows95/98操作系统下实现,具有良好的窗口喵能,可进行实时导航动画显示,对惯性导航,GPS,GLONASS及多种组合模态进行仿真运行,系统的结构和参数可由操作选择或设定,特别针对不同的应用对象,可灵活地设置系统的航迹,因此有很高的应用价值和实用意义,是研制设计组合导航系统的有力工具,在国防和民用GNSS／惯性组合导航系统研制和设计中具有重要的作用。     

面向弱光流环境的惯性/光流组合导航方法研究

惯性导航系统(INS)与光流组合导航方法在众多场合拥有极为广泛的应用,其中,光流信息的准确与否直接影响导航参数的优劣。为解决光照极弱或者光流传感器离地高度小于摄像头焦距所导致的光流信息误差较大使导航参数严重失真而无法连续导航的问题,提出一种基于Elman神经网络的速度预测方法。环境适宜的情况下,在线训练神经网络模型,而处于特殊环境使光流信息信任价值很小时,使用训练完成的神经网络对载体速度进行预测。另外,基于INS动态误差模型的卡尔曼滤波器(KF)通过融合INS以及速度数据得到误差向量使之对导航参数进行补偿修正。小型四轴飞行器飞行试验表明,神经网络的预测值能够在较短时间内高精度地逼近真实值,证明了上述算法的正确性和有效性。通过与真实值相比较,平均姿态误差为0. 1%,平均速度误差为1%,平均位置误差为2.4%。     

基于MEMS技术的微型组合导航传感系统研究

大型无人机的航姿系统、大气数据系统及惯性导航系统等导航设备因结构复杂、体积、重量大及价格昂贵等因素,无法在微型无人机(MAV)上使用.本文采用PC104嵌入式微机、MEMS集成技术、数据融合技术及GALILEO技术,实现了一种用于微型无人机的微型组合导航传感系统.以C语言及汇编语言作为系统软件的开发平台,增强了系统软件的可维护性及可扩展性.该系统集飞机航姿系统、大气数据系统、惯性导航传感器等功能于一身.实验室和现场的测试结果表明,该传感系统提高了导航精度,简化了结构,缩小了体积,减轻了重量.该系统拟用于微型无人机.     

一种组合星座定位的导航终端设计

提出了一种组合星座定位的导航终端设计。使用DSP作为控制和数据处理核心,既可以实现北斗二代导航卫星系统(COMPASS)以及全球定位系统(GPS)的单星座定位,又可以实现COMPASS和GPS组合星座定位。由于能够同时利用COMPASS系统和GPS系统,可用卫星数目大大增加。同时,单星座定位算法和组合星座的定位技术的解决,使得导航终端的定位精度和导航的连续性都得到提高。     

一种简化的车载自适应组合导航算法

为解决复杂路况下车载组合导航系统存在的卫星导航系统信号衰弱、断续导致信号观测性差和组合滤波器稳定性下降甚至发散等问题,采用了一种简化的、易于工程实际应用的车载自适应组合导航算法,利用数据检测方法对卫导原始观测数据进行评估,根据评估结果构造自适应滤波因子,实时更新滤波器量测噪声协方差阵,提高滤波器对观测信息变化的适应能力。通过实际动态跑车试验,表明这种简化的自适应组合导航算法在卫导信号断续情况下,仍能保证3 m(RMS)的定位精度、0.04 m/s(RMS)的测速精度,较常规Kalman滤波定位精度提高近30%,测速精度提高达70%,能满足城市、山区等恶劣场景下车载导航的需求。     

基于高精度卫星差分定位的组合导航研究

为了满足AGV作业环境复杂多变的导航需要,对差分GNSS和激光SLAM组合导航进行了研究。在室外采用差分GNSS导航系统。GNSS系统与INS系统组合经高斯投影方法将大地坐标系转化为平面坐标系,通过双天线测量方式计算获得位姿信息。在室内使用激光SLAM算法获得激光平面坐标系下的位姿信息。然后将两坐标系分别平移旋转进行重合处理获得导航位姿信息,最后根据不同来源的导航信息状态随时进行切换处理,保证室内外导航信息可靠性。