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时间:2020-04-14
《基于动态权值分配的无人机高度融合估计方法-论文.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2015.O3兵工自动化34(3)OrdnanceIndustryAutomation·33·doi:10.7690/bgzdh.2015.03.009基于动态权值分配的无人机高度融合估计方法陈曦,-,赖际舟,王成军(1.南京航空航天大学导航研究中心,南京210016;2.中国人民解放军92419部队30分队,辽宁兴城125l06)摘要:为了提高无人机在海上低空飞行时的高度导航精度和可靠性,提出一种基于动态权值分配的高度融合估计方法。通过建立INs/GPs组合导航系统误差模型,设计了惯性/卫星/雷达高度计组合导航卡尔曼滤波器,并通过采用最优权值分配策略进行数据融合
2、,实现低空飞行条件下的高度准确估计。仿真结果表明:该方法在低空飞行条件下的高度导航精度有明显提高,具备较强的鲁棒性,具有较大的工程应用参考价值。关键词:权值分配;无人机;数据融合;卡尔曼滤波器中图分类号:TJ85文献标志码:AAHeightFusionEstimationMethodofUAVBasedonDynamicalWeightsAllocationChenXi'-,LaiJizhou,WangChengjun(1.NavigationResearchInstitute,NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics
3、,Nanjing210016,China;2.No.30Unit,No.92419ArmyofP.,Xingcheng125106,China)Abstract:In0rdertoimprovetheprecisionandreliabilityOfUAVthatcruiseatlowlevelabovethesea.aheightfusionestimationmethodOfUAVbasedonallocatingweightsdynamicallyisputforward.TheerrormodelOfINS/GPSisbuiltandanimprovedK
4、almanfilterbasedonINS/GPS/RAintegratednavigationisdesigned.aweightedfusionalgorithmisgivenwhichinrealtimeallocatingweightsdynamicallybasedonoptimalweightallocationprinciple,realizethemorepreciseheightestimation.Thesimulationresultshowsthat。comparewiththeSKF,theperfo·rmanceiSimprovedsi
5、gnificantlyoverlowaltitudeabovethesea,andtheobservationnoisecanbesuppressedeffectively,ithasagreatengineeringapplicationvalue.Keywords:weightsallocation;UAV:datafusion;Kalmanfilter0引言笔者在INS/GPS松组合算法的基础上,提出了一种可根据实时飞行高度切换SINS/GPS/RA卡尔曼滤惯性元件误差是惯性导航系统(inertial波器结构,并基于动态权值分配进行高度加权数据navigat
6、ionsystem,INS)的主要误差源,且惯性系统融合的方法,以实现无人机海上低空飞行条件下的误差随时间的推移迅速积累,于是单独惯导系统不高度准确融合估计。能满足载体长期导航和定位的需要【lJ。全球卫星定位系统(globalpositioningsystem,GPS)能够提供误1INS/GPS组合导航系统误差模型差不随时间发散的定位信息,但短时定位精度受到组合导航系统的状态方程为INS的误差方程,多种与测量误差相关的影响,而且高程信息在近地导航坐标系为东北天地理坐标系。通过对INS系统或近海面时误差相对较大【2】;气压高度计当实际大的性能及误差源的分析,可得惯性
7、导航系统的误差气状况与标准大气不一致时,会带来较大的气压高状态方程】:度原理误差【jJ;雷达高度计(radaraltimeter,RA)测●..(f)=(f)I(f)+Gl(f)(f)(1)量精度高,但受海况影响较大。无人机在海上低空飞行时风险极大,容易入水其中,状态矢量为:坠海,因此,对高度通道的导航精度和可靠性要求X=,,九,6,6,6,乩,6,6
8、iz,,,,较高。单一的传感器无法实现无人机海上低空准确,,,V,V,:】测高,INS/GPS组合导航系统可以有效地利用各自的优点,进行系统间的取长补短以减小系统误差,,,九为平台误差角;6VE,6,6为东向、提高
9、系统的性能
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