GPS在无人机导航中的应用

阐述了应用全球定位系统（ＧＰＳ）对无人机进行动态定位与导航的原理与过程并浅谈应用中的体会,以求对无人机的发展有所裨益。     

用软件信号生成和数字信号重建方法实现GPS的建模和仿真

应用ＧＰＳ卫星仿真器测试装置可以检查ＧＰＳ接收机及春增强系统的软硬件。一般,它们包括卫星信号仿真器,差分增强功能仿真器和接口仿真器。所有的试验都是实时运行的,需要大量的设备和人力资源,要被仿真的动态场景必须精心设计并存储在仿真器控制计算机中。此场景规定了所有的相关参数,包括ＧＳＰ接收机的轨道、卫星星座、信号功率、波形和环境,环境中还包括传播误差和干扰效应。一般有大量的设备设置和校正工作必须在实际试     

惯性/GPS/EMC组合导航系统可视化仿真

提出了低成本惯性/GPS/EMC组合导航系统可视化仿真器的设计方案.根据捷联惯导算法和卡尔曼滤波原理,仿真器能模拟纯惯性导航、组合导航及纯数字仿真、半实物仿真等多种导航模式,绘制导航参数和误差曲线;可灵活设置航路点,系统自动生成航行轨迹,在电子地图中动态显示航迹和导航参数.仿真器为捷联姿态矩阵算法和导航算法提供验证数据源,为组合导航系统性能的研究提供可视化平台.实际应用表明,仿真器性能可靠,能极大地减少组合导航系统研究开发成本.     

平台惯性导航系统仿真器的设计

针对平台惯性导航系统的特点,提出了一种平台惯导仿真器的设计方案,通过对导航系统进行模块分解,建立了主要仿真模型,完成了平台惯导仿真器的开发和实现。仿真结果符合平台惯性导航系统的物理特性,实践证明该仿真器可为导航算法、导航系统滤波器的研究提供仿真支持。     

无人机应用GPS自主导航算法研究

本文提出了某型无人机应用GPS定位进行自主导航的总体方案。根据GPS的动态定位特性和误差分布规律,提出了一种自主导航算法,并在计算机上通过仿真证明该算法具有较强的鲁棒性。     

基于多传感器信息融合理论的无人机相对导航状态估计方法

为提升无人机的作战效能和作战指标,提升无人机的相对导航精度和导航系统可靠性,本文以无人机编队的相对导航系统为研究背景,基于容积卡尔曼滤波算法和信息滤波算法,研究了容积信息滤波算法。此外,还采用了多传感器信息融合理论,利用分布式信息融合结构构建了无人机相对导航滤波器,对来自惯导、视觉和卫星的信息进行融合,获取无人机间的相对位置、速度和姿态信息。该方法提升了无人机相对导航的导航精度、导航可靠性和滤波稳定性,容积信息滤波算法的应用避免了传统滤波算法在在高维系统中出现的数值不稳定以及精度降低等问题。论文还进行了相应的数学仿真,仿真结果表明该方法提高了无人机编队之间相对导航的精度和可靠性,证明了算法的有效性。     

导航精度对某型电视制导无人攻击机攻击性能影响

针对电视制导无人机的作战使用方式,分析了影响其攻击性能的因素;建立了导航精度与攻击无人机捕获目标概率之间的关系;基于捷联惯导的误差分析,对无人机中制导末段的导航精度进行了计算。构建了对无人攻击机目标捕获概率进行仿真计算的方案,建立了方案航迹,对其进行了中制导精度分析和目标捕获概率计算,结果表明导航精度和捕获概率直接相关。     

多传感器信息融合理论在无人机相对导航中的应用

为提升无人机的作战效能和作战指标,提升无人机的相对导航精度和导航系统可靠性,以无人机编队的相对导航系统为研究背景,基于容积卡尔曼滤波算法和信息滤波算法,研究容积信息滤波算法。此外,还采用多传感器信息融合理论,利用分布式信息融合结构构建了无人机相对导航滤波器,对来自惯导、视觉和卫星的信息进行融合,获取无人机间的相对位置、速度和姿态信息。该方法提升了无人机相对导航的导航精度、导航可靠性和滤波稳定性,容积信息滤波算法的应用避免了传统滤波算法在高维系统中出现的数值不稳定以及精度降低等问题。数学仿真结果表明,该方法提高了无人机编队之间相对导航的精度和可靠性,证明了算法的有效性。     

大圆航线导航与控制律设计

随着无人机(UAV)应用范围的扩大,要求无人机能精确跟踪预定航线.预定的飞行任务可以有两种规划方式,一是近似在当地切平面上的直线或曲线;二是飞行距离较长时在地球表面的大圆航线.第二种规划相对复杂,研究较少,因此,介绍了某型无人机的动力学模型,提出了一种全新的大圆航线导航解算算法,设计了大圆导航控制律,此外,还分析了常值风及突风干扰对导航的影响.经计算机仿真验证和部分的实际飞行试验结果表明:与预定航线的距离偏差较小,航迹精度较高,新算法及设计较好地满足了实际大圆航线飞行要求.     

无人机模拟训练系统的半实物仿真设计

无人机模拟训练系统用于进行无人机飞行前地面调试及飞行中操纵监控的模拟.以数学模型、实物模型、仿真计算机、仿真软件和其他辅助设备等为一体,构建半实物仿真无人机训练系统.阐述了基于半实物仿真技术的无人机模拟训练系统的功能和结构,具体说明了系统的仿真模块算法、设计及关键技术的实现途径.     

基于蚁群算法的无人机航迹规划及其动态仿真

为实现无人机航迹规划的实时性和交互性,建立了无人机动态仿真系统。以"捕食者"无人机模型为应用背景,结合MAK仿真技术的相关理论,利用蚁群算法计算了无人机航迹规划,并实现了Matlab平台下的实例仿真。基于构建的仿真系统,利用MAK软件实现了二维和三维飞行过程的显示,仿真效果理想,为无人机航迹规划结果的交互验证提供了一种有效的手段。     

小型无人机航位推算定位算法研究与误差分析

对空中航位推算(DR)算法做了深入研究,提出了适用于小型无人机(UAV)的风速估计策略;将算法中各元素的误差对推算定位精度的影响进行了理论分析与数值计算;该研究结果应用于某小型UAV的航位推算/GPS组合导航系统的设计与实现中;飞行试验表明,通过提高对DR误差影响较大的元素的测量精度和风速的估计精度,有效提高了DR推算精度,与以往其他小型UAVs相比,在断开GPS对DR的修正后,DR精度保持在一定范围的持续时间显著延长.     

基于最小二乘的导弹外弹道精度分析系统

外弹道测量系统中,合理的布站能提高整个系统对目标的跟踪测量能力,优化的交会方案可提高弹道求解的精度。采用最小二乘法,运用协方差矩阵分析轨道参数精度,通过仿真计算,着重研究如何获取最优交会方案,以及不同的交会方案对外弹道求解精度的影响。试验结果表明,该算法可为外测数据事后处理提供高精度、快速的光测数据处理报告,为合理调整站点布局和人力资源提供依据。     

基于分布式网络结构的无人机地面控制站设计

针对现有集中式体系结构地面控制站存在可靠性低,功能单一等问题,利用计算机网络技术灵活的网络拓扑结构、并发性、资源共享和功能易于扩展的特性,提出了以冗余双星型网拓扑结构为体系结构的地面控制站设计思路,给出了系统组成方案以及软件设计方法,飞行试验表明系统具有双冗余、高可靠性、功能扩展性强等特点.     

基于SINS/GPS组合导航的AUV半实物仿真系统设计(英文)

为了满足水下航行远航程和长时间的要求,远航程自主水下航行器(AUV)采用的是以SINS导航为主、卫星导航定期修正的方式,以提高导航的精度和可靠性.设计一种采用GPS卫星定位导航模拟器、GPS接收机、惯性测量器件(IMU)和实时仿真计算机构成的采用SINS/GPS组合导航方式的AUV导航半实物仿真系统,并对该系统的硬件接口设计、算法和软件开发进行了论述.所开发的系统通过外部的线运动补偿实现了惯性导航系统的完整计算,通过时间同步策略解决了各导航子系统的并行同步问题.部分仿真试验的结果表明,所设计的半实物仿真系统方案可行,可用于更高置信度的AUV组合导航仿真实验.     

基于云模型的无人机作战系统效能评估

对无人机作战系统进行效能评估有利于了解无人机的能力和不足,为无人机的后继研发提供有效依据。针对作战系统指标的相对性、模糊性与不确定性,通过层次分析法建立无人机作战系统效能评估的指标体系,采用云模型实现作战系统指标的定性属性与定量属性的相互结合与转换,结合专家打分法给出作战系统指标的定性权重和评价,并利用正态云拟合算法得出无人机作战系统的综合效能。通过实例分析,表明该方法具有可行性。     

基于LPC3250的小型无人机航姿系统的设计

航向和姿态是无人机飞行控制系统的重要参数,传感器系统是整个无人机飞行控制系统的核心。采用LPC3250ARM9处理器、MEMS传感器以及存储器设计无人机航姿系统,完成传感器的数据采集与处理,获得无人机的航姿信息,最后进行数据传输。将Linux操作系统嵌入到无人机航姿系统中,实现系统的实时任务调度和进程管理。结果显示,该系统达到了无人机航姿系统的小型化、低功耗、高精度的目标。