无人机导航定位技术简介与分析

。无人机导航定位技术简介与分析SAR图像导航的定位精度、自主性和星敏感器的星光导航系统的姿态测定精度，从而保证了无人飞机的自主飞行。要根据无人机担负的不同任务来选择合适的导航定位技术至关重要。一、单一导航技术惯性导航由度陀螺仪用来测量飞行器的三个转动运动;三个加速度计用来测量飞行器的三个平移运动的加速度。航信息多、数据更新率高等优点。实际的惯性导航可以完成空间的三维导航或地面上的二维导航。定位卫星导航定位卫星导航是通过不断对目标物体进行定位从而实现导航功能的。目前，全球范围内有影响的卫星定位系统有美国的GPS，欧洲的伽利略，俄罗斯的格拉纳斯。这里主要介绍现阶段应用较为广泛的GPS全球定位系统导航。1。GPSGPS0历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。当用户接户的伪距R，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，由于用户接收机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数。为了求出接收机的位置x、y、只要接收机测出四颗卫星的伪距，利用公式(1)便可得到四个方程，联立起来便x、y、zΔt。多普勒导航

（1）普勒导航雷达不断向地面发射电磁波，因飞机与电磁波照射的地面之间存在相ftfd。从而根据公式(2)计算出无人机相对于地面的飞行速度(地速)，以及偏地速、风速和空速之间的关系。磁罗盘或陀螺仪可以测出无人机的航天向角，数据，以及磁罗盘或陀螺仪表提供的航向数据，导航计算机就可以不断地计算出无人机飞过的路线。V;γV束轴线之间的夹角。地形辅助导航正的一种方法。2。。PAGE3地形辅助导航可分为地形匹配、景像匹配和桑地亚惯性地形辅助导航。1)地形匹配地形匹配也称为地形高度相关。其原理是:地球陆地表面上任何地点的地理沿途航线上的地形地貌情报，并据此作出专门的数字地图并存入计算机，当飞机飞越某块已数字化的地形时，机载无线电高度表测出相对高度，气压/合测绝对高度，两者相减即得地形标高。飞行一段时间后，即可得到真航迹的迹对应的网格位置。因为事先确定了网格各点对应的经纬值，这样便可以用数字地图校正惯导。影像匹配后储存在机载的相关计算设备中，这些信息具有很好的可观测性。象匹配相关器将其所测与预存的景象进行相关比较以确定飞机的位置。桑地亚惯性地形辅助导航时性。其原理是:根据惯导系统输出的位置在数字地图上找到地形高程。而惯导系统输出的绝对高度与地形高程之差为飞行器相对高度的估计值。它与无线电程的非线性。采用地形随机线性化算法可以实时获得地形斜率，得到线性化的差状态的最佳估计。利用输出校正可修正惯导系统的导航误差，从而获得最佳导航状态。地磁导航的地磁场矢量即可实现全球定位。按照地磁数据处理方式的不同，地磁导航分为地磁匹配与地磁滤波两种方域某些点的地磁场特征量绘制成参考图(或称基准图)存贮在载体计算机中，当载体飞越这些地区时，由地磁匹配测量仪器实时测量出飞越这些点地磁场特征量，以构成实时图。在载体上的计算机中，对实时图与参考图进行相关匹配，计算出载体的实时坐标位置，供导航计算机解算导航信息。地磁匹配类似地形匹配系统，区别在于地磁匹配可有多个特征量。单一导航技术优缺点分析GPS出色。缺点是易受电磁干扰;GPS系统接收机的工作受飞行器机动的影响，比如GPS1Hz～2Hz，如果飞行器需要快速更新导航信息，单GPS多普勒导航。优点是自主性好，反应快，抗干扰性强，测速精度高，能用于各种气候条件和地形条件。缺点是工作时必须发射电波，因此其隐蔽性不好;地形辅助导航。优点是没有累积误差，隐蔽性好，抗干扰性能较强。缺点不适宜于在平原或者海面使用;同时还受天气影响，在大雾和多云等天气条件下导航效果不佳;要求飞行器按照规定的路线飞行，不利于飞行器的机动性。面有一定的优势。缺点是地磁匹配需要存储大量的地磁数据;实时性与计算机处理数据的能力有关。二、组合导航度，比如大气数据系统、航迹推算技术等。INS/GPS组合的优点表现在:对惯导系统可以实现惯性传感器的校准、惯导系统的空中对准、惯导系统高度通道的稳定等，从而可以有效地提高惯导系统的性能和精度;GPSGPSGPSGPSINS/GPS组合导航系统是目前多数无人飞行器所采用的主流自主导航技术。美国的全球鹰和捕食者无人机都是采用这种组合导航方式。惯导/多普勒组合导航系统累积误差，同时在隐蔽性上二者实现了较好的互补。惯导/地磁组合导航系统利用地磁匹配技术的长期稳定性弥补惯系统误差随时间累积的缺点，利用惯导系统的短期高精度弥补地磁匹配系统易受干扰等不足，则可实现惯性/地磁导航，具备自主性强、隐蔽性好、成本低、可用范围广等优点，是当前导航研究领域的一个热点。惯导/地形匹配组合导航系统器的无人机导航系统，构成惯性/地形匹配组合导航系统，将是地形匹配辅助导航技术发展和应用的未来趋势。GPS/航迹推算组合导航系统GPSGPSGPSGPS依赖。三、无人机导航技术发展趋势研制新型惯导系统增加组合因子能正常工作时，不会影响