無(wú)人機(jī)傳感器技術(shù) 16.衛(wèi)星定位導(dǎo)航

衛(wèi)星定位導(dǎo)航主講教師：《無(wú)人機(jī)傳感器技術(shù)》概述1GPS與慣性導(dǎo)航2目錄應(yīng)用3總結(jié)4概述01概述無(wú)人機(jī)是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置進(jìn)行的無(wú)人駕駛飛機(jī)?！盁o(wú)人機(jī)”由飛行器、控制站、通信鏈路、發(fā)射回收設(shè)備等組成，具有機(jī)動(dòng)性能高、圖像分辨率高、體積小、方便攜帶、成本低、無(wú)人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)等多種優(yōu)點(diǎn)。概述無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)是能夠在特定區(qū)域內(nèi)探測(cè)特定的信息，因此要求無(wú)人機(jī)能夠精準(zhǔn)定位。概述目前無(wú)人機(jī)采用導(dǎo)航方式包括慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、多普勒導(dǎo)航、視覺(jué)導(dǎo)航地形輔助導(dǎo)航以及地磁導(dǎo)航等。經(jīng)驗(yàn)表明，GPS與慣性導(dǎo)航結(jié)合的方式進(jìn)行無(wú)人機(jī)導(dǎo)航精度更高。多普勒導(dǎo)航雷達(dá)工作原理示意圖衛(wèi)星導(dǎo)航工作原理示意圖GPS與慣性導(dǎo)航02GPS與慣性導(dǎo)航2.1慣導(dǎo)系統(tǒng)GPS導(dǎo)航的不足是自主性和可靠性差，易于受各種因素影響，包括與GPS衛(wèi)星有關(guān)的誤差，與信號(hào)傳播有關(guān)的誤差和觀測(cè)及觀測(cè)設(shè)備的誤差等。GPS導(dǎo)航原理GPS與慣性導(dǎo)航2.1慣導(dǎo)系統(tǒng)

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)INS分平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)兩類。GPS與慣性導(dǎo)航2.1慣導(dǎo)系統(tǒng)捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)SINS是在平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，但它僅由三個(gè)速率陀螺、三個(gè)線加速度和微型計(jì)算機(jī)組成，陀螺和加速度計(jì)直接固連在運(yùn)動(dòng)載體上。GPS與慣性導(dǎo)航2.1慣導(dǎo)系統(tǒng)不需要實(shí)體的物理平臺(tái)和平臺(tái)式慣導(dǎo)系統(tǒng)均能精確地提供載體的姿態(tài)、地速、經(jīng)緯度等導(dǎo)航參數(shù)平臺(tái)式慣導(dǎo)系統(tǒng)：結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，降低成本，可靠性更高，精度更高，能全方位的提供信息。GPS與慣性導(dǎo)航2.2組合結(jié)構(gòu)

實(shí)現(xiàn)GPS與SINS捷聯(lián)式慣導(dǎo)的組合方式最顯著的是卡爾曼濾波器。MEMS傳感器慣性導(dǎo)航算法GPS接收機(jī)＋－GPS/MINS組合導(dǎo)航卡爾曼濾波器位置、速度、姿態(tài)角位置、速度、姿態(tài)角修正應(yīng)用03應(yīng)用3.1超視距遙控采用自主的導(dǎo)航方式即機(jī)載導(dǎo)航GPS/INS的組合導(dǎo)航系統(tǒng)。地面遙控站人員通過(guò)組合導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取無(wú)人機(jī)的姿態(tài)、方位、距離、速度和高度等信息，并對(duì)其進(jìn)行跟蹤，定位和控制。應(yīng)用3.2程控自主飛行程控即無(wú)人機(jī)依靠機(jī)載飛行控制系統(tǒng)和機(jī)上的設(shè)備實(shí)現(xiàn)按照程序、沿預(yù)定航線的飛行控制。在飛行過(guò)程中利用各類傳感器包括

GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取無(wú)人機(jī)的方向、位置、高度、速度等信息經(jīng)飛控管理計(jì)算機(jī)對(duì)參數(shù)的計(jì)算推演后，通過(guò)自動(dòng)駕駛儀控制各活動(dòng)翼面，調(diào)整油門，適時(shí)修正無(wú)人機(jī)的姿態(tài)，航跡，使按照預(yù)先設(shè)置好的任務(wù)剖面飛行。應(yīng)用3.3飛行控制無(wú)人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)核心組成是導(dǎo)航及任務(wù)控制計(jì)算機(jī)和飛行穩(wěn)定控制計(jì)算機(jī)。前者主要用于導(dǎo)航、執(zhí)行指令接通視頻覆蓋發(fā)生器和任務(wù)舵機(jī)的定位。后者主要工作是根據(jù)導(dǎo)航及任務(wù)控制計(jì)算機(jī)傳來(lái)的指令以及通過(guò)自備傳感器所測(cè)的信息來(lái)控制無(wú)人機(jī)的飛行，使其能夠保持穩(wěn)定的速度、高度和航向或者改變飛行狀態(tài)。結(jié)語(yǔ)04結(jié)語(yǔ)在無(wú)人機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)