高空长航无人机容错自主导航及高精度空中对准技术研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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高空长航无人机容错自主导航及高精度空中对准技术研究

项目名称：高空长航无人机容错自主导航及高精度空中对准技术研究
项目类别：青年科学基金项目
批准号：60904091
申请代码：F030301
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2010-01-01-2012-12-31

项目负责人：熊智
负责人职称：教授
依托单位：南京航空航天大学
批准年度：2009

中文摘要：

高空长航无人机突出特点是续航时间长，飞行高度高，从而对可用自主导航技术的精度、稳定性、自主容错性能提出了更高的要求。高空长航无人机留空时间长，这对导航系统的稳定性有较高的要求；此外，在空中，光学/电子等侦察设备不仅对探测设备本身的定位有极高的精度要求，同时对运动平台的瞬间姿态和航向也有极高的要求。本项目将重点针对高空长航无人机容错自主导航及高精度空中对准技术开展研究，研究容错自主导航技术提高导航系统可靠性，研究高精度空中动基座对准技术提高在空中观测或成像期间的导航系统性能，以解决现有自主导航技术在强电磁干扰环境下不能满足高空长航时对导航性能高精度长时稳定、自主和容错性能的实际应用需要。本项目将结合高空长航无人机飞行环境和平台运动特性，在充分分析可用自主导航手段的基础上，实现对不同类型导航系统信息融合，以提高导航系统精度和可靠性。

中文主题词：高空长航无人机；自主导航；空中对准；误差建模；故障检测隔离

英文摘要：

HALE；Adaptive navigation；Flight alignment；Error modeling；Fault detection and isolation

英文主题词： HALE；Adaptive navigation；Flight alignment；Error modeling；Fault detection and isolation

结论摘要：

本项目针对高空长航无人机的特殊需求，开展了高空长航无人机容错自主导航及空中对准技术研究。对可应用于高空长航无人机的导航系统进行了深入分析，开展了针对性的导航系统误差特性建模研究，为自主导航和空中对准技术研究奠定了基础。本项目提出了能够实时跟踪系统状态估计精度和结构特性的矢量信息分配联邦卡尔曼滤波器，有效的提高了高空长航导航系统对动态环境的适应性。研究建立了基于冗余信息的自主导航自适应容错结构，提出了残差卡方-SPRT联合故障检测算法，有效提高了导航系统的容错能力。提出了捷联惯导空中粗对准方法，研究了空中机动条件下强跟踪滤波方法在对准中的应用，提高了高空长航无人机导航系统的可靠性。设计了高空长航无人机容错自主导航仿真验证平台，为项目开展提供了全面的理论仿真验证及实验验证条件。项目在研究过程中，共发表/录用SCI/EI收录等国际/国内期刊论文20篇，交流国际学术会议论文7篇，申请国家发明专利10项，已获授权发明专利6项，获得中国航空学会科学技术二等奖1项，完成了项目研究内容。

成果综合统计