基于rtk的高精度无人机定位导航技术研究

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1、中图分类号：V249.3论文编号：102870118-S189学科分类号：082501硕士学位论文基于RTK的高精度无人机定位导航技术研究研究生姓名徐颖章学科、专业飞行器设计研究方向飞行器导航控制指导教师金海波副教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringResearchonHigh-precisionPositioningandNavigationSystemofUAVBased

2、onRTKAThesisinFlightVehicleDesignbyXuYingzhangAdvisedbyAssociateprofessorJinHaiboSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料

3、。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着科学技术水平的发展，无人机在人类社会中涉及的领域越来越广泛，使用方式和执行的任务也越来越灵活，在当今智能化和自动化发展的大趋势下，对无人机的导航方式进行不断的优化改进是我们必须面对的课题。无人机机载导航设备的发展需求可以归纳为高精度、小型化、低成本。MEMS技术制造工艺的发展为无人机提供了低成本、体积小、重量轻的机载惯性导航器件，但是精度上尚不能满足

4、一些对导航精度要求较高的复杂任务的需求，对于提高MEMS惯导导航精度的方法，已经有诸多研究，例如通过算法的改良改善MEMS惯导在导航过程中产生的误差积累，更常用的方式是通过增加辅助定位系统，不断获取实时的定位坐标，对惯导进行误差纠正和补偿，这种方式也被称为组合导航方式。本文在考虑了超声波定位、激光定位、UWB、GPS这几种定位方式作为实时定位系统和MEMS进行组合的优劣后，确定了使用MEMS和GPS组合导航，并通过RTK定位技术来改良GPS定位精度的不足问题的无人机高精度低成本组合导航方案。RTK是一种载波相位差分技术，可以消除在GPS定位中产生的大部分误差，使定位结果

5、的精度大幅度提高，甚至可以到达厘米级。但市面上RTK设备价格非常昂贵，因此本文基于开源的RTKLIB函数库，使用低成本的微处理器芯片进行RTK定位系统的开发，并对定位结果进行了实验验证。关键词：实时动态定位，微机电系统，GPS全球定位系统，Nuttx系统，组合导航I基于RTK的高精度无人机定位导航技术研究ABSTRACTWiththedevelopmentofscienceandtechnology,UAVshavebeeninvolvedinhumanactivitiesmoreandmorewidelyinvariouswayswithtaskswhicharemo

6、reflexible.Underthecurrentdevelopingtrendofintelligentandautomated,toimprovenavigationmethodoftheUAVsisasubjectthatwehavetodealwith.NeedsofonboardUAVsnavigationequipmentinthefuturecanbesummarizedashighprecision,smallsize,lowcost.ThedevelopmentofmanufacturingtechnologyforMEMStechnologypro

7、videsalowcost,smallsizeandlightweightonboardinertialnavigationdeviceforUAVs,buttheaccuracystillcannotmeettheneedsofsomecomplicatedtaskswithhighnavigationaccuracyrequirements.TherearemanymethodsusedforimprovingMEMSnavigationaccuracy.Forexample,usingbetteralgorithmeliminate