四旋翼飞行器自主航行的设计

基于四旋翼飞行器设计了一套自主航行系统。介绍和分析了该系统的硬件构成及GPS和电子罗盘相结合的导航原理,阐述地面站软件的工作过程。为使系统具有很高的精确度和实时性,导航地面站软件利用Google Earth API接口快速导入电子地图;通过XBee模块无线传输预设航线和反馈飞行器的位置信息,以此实现飞行器的自主航线飞行及对飞行器位置的实时跟踪。     

惯性导航

在介绍现代导航技术之前,必须首先提到惯性导航。惯性导航的基本原理就是航迹推算法。即通过测量飞行器的加速度（惯性）,并自动进行积分运算．获得飞行器瞬时速度和瞬时位置数据的技术。组成惯性导航系统的设备都安装在飞行器内。工作时不依赖外界信息。也不向外界辐射能量．不易受到干扰．是一种自主式导航系统。后来在很多GPS上都用这种导航方式来解决GPS穿越隧道、山谷等遮挡地带的导航功能,特别对于车载导航仪．基本上都配置了惯性功能。     

无人机GPS系统定位能力分析

GPS定位系统可以提高火控系统对目标的精确打击能力。详细叙述了运用于无人飞行器上的GPS系统对无人飞行器控制性能和对目标定位的影响,而电子地图能很好的显示无人飞行器的位置和周围环境信息。因此,将GPS与电子地图结合起来,可以实现无人飞行器的动态定位和导航,并可以提高目标定位能力。     

GPS的准确运用与小型船艇的航海安全

本文叙述了小型船艇GPS卫星导航仪的参数设置,正确卫星船位、航路点导航、编制航线导航和各种报警的应用,以及GPS与其他航海仪器的组合导航应用。对确保小型船艇的航海安全有着重要的实际意义。     

GPS/DR组合导航性能增强技术

为了提高全球定位系统(GPS)信号短时中断时地面车辆自主导航精确度,提出了GPS信号中断时采用车辆不完全约束条件和里程仪速度信息作为量测,辅助惯性导航系统实现车辆航位推算(DR)自主导航的方案;推导了该方案的GPS/DR组合导航的卡尔曼滤波方程;并进行了计算机仿真研究和地面车载试验,结果显示GPS信号中断90 s,DR自主导航误差为20 m,能够满足部分地面车辆短时高精确度自主定位要求。     

导航星座对高轨特定目标导航方法

针对当前各种高轨飞行器对导航需求日益增强的情况,提出一种导航星座对高轨特定目标飞行器进行导航的方法。该方法需要在导航星座卫星配备全数字相控阵天线与指向可调的高增益导航天线。相控阵天线接收目标飞行器发射的用于波达方向(DOA)估计的信号,并对该信号的DOA进行估计,使距飞行器较近的多个导航星座卫星估计得到飞行器相对于自身的相对方向。以该方向为基础,导航卫星可以调节自身的高增益导航天线并使其指向特定目标飞行器,发送导航电文信息,从而使导航星座自主实现对高轨目标飞行器的导航任务。假定导航卫星相控阵天线装配于卫星对天面上,以此为基础对同步轨道的目标飞行器同导航星座各卫星相控阵天线的可见性进行了仿真分析,并在目标可见的基础上对二维DOA估计精确度进行了计算,验证了方法的可行性。     

自主导航与精确定位的四旋翼飞行器设计

无人飞行器凭借机动性强、易于操控等优点在军事领域和民用方面都具有较好的应用前景。为了解决传统导航定位利用GPS,而普通GPS定位精度不够高的问题,利用单目视觉摄像头,结合姿态、超声波、光流等传感器,设计搭建了基于图像识别的四旋翼飞行器作为研究实验平台,并在一定空间范围内进行了飞行实验。实验结果表明,飞行器能够在x、y方向位置误差75 mm、180 mm内实现稳定悬停,自主搜索信标并降落,降落成功率超过90%,验证了设计的合理性与正确性。     

利用地磁/星光观测角度的飞行器自主导航方法

针对地磁场模型精度较低从而导致导航精度不高及基于轨道动力学方程的天文导航方法的局限性问题,提出了一种利用天文,地磁信息进行飞行器自主导航的方法,建立了适用于一般飞行器的动力学方程,并推导了系统的观测方程.该方法以星光与地磁矢量夹角为观测量,采用Unscenteal Kalman Filter(UKF)方法估计飞行器的位...     

基于单片机的四旋翼飞行器定位导航系统设计

四翼飞行器作为低空低成本的遥感平台,广泛应用于各个领域。针对四旋翼无人飞行器的工程应用,介绍了四旋翼飞行器的研究现状,采用单片机为核心设计了GPS定位导航系统。系统能接收并分析GPS定位信息并在液晶显示屏上显示,通过仿真验证,可以实现简易的导航定位。     

“北斗”卫星导航系统在低空空域监管系统中的应用

从GPS和“北斗”两套卫星导航系统入手,建立了低空空域监管系统,分为GPS定位、“北斗 ”卫星通信、低空空域飞行器机载设备、地面控制中心四大模块。随着新一代“北斗”卫星 导航系统的组网和完善,可以完全摆脱GPS,只利用“北斗”系统来实现低空空域的导航与 检测,建立一个产权自主、功能完善、管理便捷的监管系统,在解决高空交通拥堵难题的同 时创造巨大的社会经济效益。     

交互式GPS—PC航摄导航系统的应用

本文叙述GPS卫星导航技术应用于我国航空摄影测量的简要历史和基本状况。从研究航空摄影测量的特点出发,描述航摄飞行导航的基本要求。基于一台低价的GPSC／A码接收机联接笔记本计算机的构成交互式GPS－PC航摄导航系统,将航线图和航迹图叠加处理,有效地实行航摄飞行的实时监控。文中探讨了该系统的组成,安装和功能特点。应用该系统如何进行航线编制,飞行导航和飞行后检查。例举了湖北襄樊地区大比例尺块状航空摄影测量,以及武昌－洪湖高速公路,南京－合肥铁路选线不规则航空摄影测量的飞行执行图样。     

民用GPS自主式欺骗技术与应用

针对当前民用或巡航无人机黑飞猖獗的现象,基于无人机生产厂家禁飞区限制和自动导航控制的原理,提出一种针对自主式民用GPS技术的欺骗技术,该技术可实时产生高保真GPS信号,并在空间环境下替代实际GPS导航系统,基于本文提出的自主式民用GPS欺骗技术,理论上可以实现对GPS导航设备的快速侵入和诱导,通过实际测试,验证了该技术的优势和可行性.     

MEMS-INS/GPS双星组合定位方法研究

提出了一种 GPS 不足 4 颗星情况下的双星组合定位方法。利用微机械惯导系统短时间自主导航定位的优良特性,建立双星组合定位的误差方程,同时利用 GPS 导航系统自身的卫星测量信息,设计双星组合定位导航系统的卡尔曼滤波器来实现微机械惯导和 GPS 卫星信息的最优融合。通过微机械惯导和 GPS 的信息融合,实现 GPS 在 2 颗卫星情况下的组合定位。实验结果表明,在 GPS 卫星导航收星条件差的情况下,双星组合导航具有较好的定位精度。     

基于GPS/GIS/DR的低成本车载导航仪研究

惯性器件与全球卫星定位系统(GPS)的组合导航成为目前车载导航的主流.无论在精度、性能、可靠性等各方面,GPS/DR组合导航系统都优于单独的GPS导航系统.在GPS信号丢失时,车载导航仪(GPS/GIS/DR)能利用陀螺自主导航,不间断提供导航信息并保持跟踪.     

导航高手

在国内的GPS导航市场中，新科无疑是一个强有力的知名品牌，新科可以算是国内较早推出民用车载导航产品的厂商，凭借强大的实力，目前新科已经拥有了一条丰富的GPS产品线。近期新科又推出了采用自主开发2.0版导航软件和07版专业导航地图的GPS新品——GM-350S。     

当前GPS卫星星座的空间可见性分析

首先提出GPS卫星空间可见性判断准则．然后，利用国际地球动力学服务(IGS)跟踪站提供的GPS卫星广播星历数据，统计分析0～40000km各个轨道高度层的卫星可见性．结果表明：在当前GPS卫星星座配置下，当飞行器轨道高度小于4000km时，完全能够保证同步跟踪6颗以上卫星，而且平均GDOP值小于2；当轨道高度达到12000km时，同步跟踪4颗以上卫星的时段也能达到50％。最后，给出沿设计弹道的GPS导航定位仿真结果，进一步展示了在中、低轨道的飞行器上使用GPS卫星资源进行导航定位的可行性。     

BD2/GPS双模车载导航终端系统设计

作为中国自主研制和建立的卫星导航系统,BDS的运行将从根本上解决长期依赖于GPS系统面临的风险问题.但在技术没完全成熟之前, BD2/GPS双模导航将是车载导航的发展趋势.文章提出了一种基于BD2/GPS的双模车载导航终端系统的设计方案,包括硬件系统和软件系统,并介绍了设计思路.     

基于ECDIS的航海导航训练系统

主要介绍基于ECDIS的航海导航训练系统的构成原理,主要功能、设计思想及系统改进设想。该系统主要进行航行计划航线设计训练、模拟舰艇航行环境下陆标定位、雷达导航与定位、罗兰C导航仪和GPS导航仪操作,综合导航等主要的航海训练。     

卫星通信导航智能终端设计与实现

利用国家建设自主北斗卫星导航与"天通一号"卫星移动通信系统的契机,本文探讨了基于国产自主芯片的,集卫星移动通信、4G LTE通信于一体的,具有北斗/GPS双模卫星导航功能的智能终端产品的设计与实现方法,对卫星通信导航智能终端设计有借鉴意义。     

无人机航线规划系统的改进设计与实现

无人机航线规划是无人机任务规划技术中的关键。目前无人机航线规划技术存在响应速度缓慢、探测效果不佳、计算量较大等缺点。因此,对无人机航线规划系统进行改进设计,其硬件主要包括飞控核心板、存储模块、侦测导航模块等,根据性能将规划系统划分为6个功能模块。采用飞控核心板实时检测无人机状态信息,控制飞行路径。优化存储模块电路,对无人机飞行数据进行保存。利用侦测导航模块,为无人机提供准确的飞行航线导航信息,实现无人机航线的精准规划。设计无人机软件系统中的A/D采集驱动程序,使用C语言将规划路线写入航线规划系统,实现无人机自主飞行。实验结果表明,在遇到突发威胁与突然改变飞行任务的情况下,所设计的无人机航线规划系统能够及时规划出最佳飞行航线,响应速度快,拥有良好的避障性能,可实现无人机的自主飞行。