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仿生偏振光三维定姿方法研究

导航技术是无人机系统的重要组成部分之一,随着人类社会发展和科学进步,传统的导航方式已经不能满足各行各业对导航技术更高性能的要求。除改进导航传感器制造工艺以提高测量精度外,研究全新的导航方式备受关注。近些年来,昆虫利用天空中稳定分布的偏振模式进行导航的现象不断被人们发现,作为地球的自然属性之一,偏振光导航具有强自主性、成本低、分布稳定等优点,无论是民用和军用都有着广阔的应用前景。针对这一背景,本文提出了两种基于偏振光的导航定姿方法,为无人机导航提供新的思路。本文首先分析了偏振光形成原理和大气偏振模式分布规律,为偏振信息获取和后续基于偏振光定姿方法打下理论基础。并分析了偏振光传感器测量原理,指出其存在测角模糊性,提出利用陀螺仪协助偏振光传感器实现量程扩展的方法,并通过实验验证了该方法的可行性。基于Paparazzi开源社区,设计了小型无人机实验平台,详细介绍小型无人机实验平台的软硬件组成部分,该飞控系统中使用磁力计与惯导组成航姿参考  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

郑州大学
郑州大学

基于图像技术的定位定姿传感器研制

定位系统在现代生活里无处不在,自从以GPS为代表的卫星导航定位技术出现以来,其覆盖范围广、不受气候影响、操作自动化等优良性质使它在全球得到了广泛应用。随着我国北斗系统投入民用,并正式提供区域定位导航服务,使用导航卫星进行定位导航已经基本满足人们对室外定位导航服务的需求。在室内环境中,个人用户、智能车辆等对定位也有迫切的需求。然而在城市复杂的建筑环境中,由于建筑物的遮挡,影响了被导航物体接收卫星导航信号的稳定性,从而导致导航卫星在室内的定位精度下降。为了弥补这一缺陷,各种室内定位技术应运而生,现常用的定位技术有射频、蓝牙、Wi-Fi、红外线、超声波和基于计算机视觉的定位定姿方法等。在工业生产过程中,为了不受生产环境的影响,多选用利用计算机视觉的定位方法。因此研制一种可以应用在工业环境中的,能实现快速、高精度的室内定位定姿系统具有重要意义。利用图像点与其对应的空间场中的点的几何不变量,实现图像点与空间点的匹配;对相机的后方交会方法进...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

《航空兵器》2007年03期
航空兵器

基于惯性/星敏感器的高精度定姿方法研究

研究了利用惯性导航系统与星敏感器进行组合定姿的方法。首先,分析惯导系统和星敏感器的误差源,选取惯导系统误差作为组合系统的状态,获得系统状态方程。然后,利用惯导系统输出的飞行器位置...  (本文共6页) 阅读全文>>

《兵工学报》2015年10期
兵工学报

基于导航恒星几何分布的天文导航定姿系统误差建模及误差特性研究

导航恒星作为天文导航系统定姿的基础信息源,其空间分布对天文导航系统定姿性能存在较大影响。为有效分析天文定姿误差特性,基于天文定姿观测基本原理,采用多矢量天文定姿方法,推导建立了天文定姿...  (本文共10页) 阅读全文>>

《火力与指挥控制》2011年10期
火力与指挥控制

一种陀螺与星敏感器组合定姿算法

提出了一种利用陀螺与星敏感器进行组合定姿的方案。为了避免状态及量测向量选取不当而造成的误差,首先采用四元数法对卫星的姿态进行描述;接着分析了陀螺与星敏感器系统的误差源,选取误差四元数及陀螺的系统误差作为组合系统的...  (本文共4页) 阅读全文>>

《计算机测量与控制》2010年11期
计算机测量与控制

捷联惯导系统双矢量定姿方法研究

利用两相交矢量确定运载体姿态矩阵的方法为双矢量定姿;分别对静基座和动基座情况下的捷联惯导系统双矢量定姿问题进行了研究;静基座条件下利用地球自转角速度和重力加速度信息直接解...  (本文共4页) 阅读全文>>