位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
一种改进的UAV高度无缝融合导航方法
  • ISSN号:1000-9787
  • 期刊名称:《传感器与微系统》
  • 时间:0
  • 分类:V249.1[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
  • 作者机构:[1]南京航空航天大学导航研究中心,江苏南京210016, [2]陕西宝成航空仪表有限责任公司,陕西宝鸡721000
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61174197);航空科学基金资助项目(2012ZC52045)
中文摘要:

为了解决无人飞行器多机载高度传感器直接使用和切换导致的信号突变的问题,提出了一种基于微惯性器件、GPS、声纳、气压高度计的高度无缝融合方法。建立声纳和气压高度计误差模型,对其动态误差进行了分析和滤波预处理。采用基于增量的无缝融合方法获取高度变化估计值以修正气压高度。利用无迹卡尔曼滤波(UKF)方法将气压高度计、GPS和惯性导航系统信息进行有效融合获得精确的高度估计值。该方法考虑了各种高度传感器在动态环境下的误差特性,解决了模式切换带来的信号突变问题。飞行试验结果表明:采用该设计的方法系统具有较高的精度和可靠性。经过150 s飞行后,高度估计误差为0.470 7 m,能够满足无人飞行器飞行要求。

英文摘要:

To solve problem of data jitter caused by direct usage and switch of various altitude sensors on unmanned aerial vehicle (UAV), a seamless altitude fusion method is proposed based on micro inertial device/ GPS/sonar/barometric altimeter. Error models for sonar and barometric altimeter are established, and dynamic errors are analyzed and preproeessed. With seamless fusion method, altitude variation is obtained to calibrate barometric height. To get more accurate altitude, data of barometric altimeter, GPS and inertial navigation system are effectively fused by unscented Kalman filtering (UKF) method. This method takes error characteristics of various height sensors into consideration, can solve jitter problem when modes switching. Flight experimental result shows that designed system has high precision and reliability after fly for 150 s, error of altitude estimation obtained by this method reaches to 0. 470 7 m. It can meet flight requirement of UAV.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《传感器与微系统》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国电子科技集团公司
  • 主办单位:中国电子科技集团公司第四十九研究所
  • 主编:吴亚林
  • 地址:哈尔滨市南岗区一曼街29号四十九所
  • 邮编:150001
  • 邮箱:st_chinasensor@126.com
  • 电话:0451-82510965
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-9787
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1537/TN
  • 邮发代号:14-203
  • 获奖情况:
  • 获全国优秀科技期刊三等奖,获1996年度黑龙江省科技期刊评比,优秀科技期刊壹等奖,获《CAJ-CD》执行优秀奖,获信息产业部2001-2002年度电子科技期刊规范化奖,获信息产业部2003-2004年度优秀电子科技期刊奖,获信息产业部2005-2006年度优秀电子科技期刊奖,获工业和信息化部2007-2008年度电子精品科技期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版)
  • 被引量:10819