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无人机任务设备/组合导航信息融合技术研究

多传感器信息融合是无人机导航系统的关键技术,本文以长航时无人机导航系统为应用背景,研究了无人机任务设备/组合导航系统的信息融合理论与方法。首先,对组合导航信息融合方法和算法进行了研究。介绍了集中卡尔曼滤波、分散卡尔曼滤波和联邦卡尔曼滤波这三种典型的滤波算法,从数学推导上证明了三者的等价性,并讨论了联邦滤波的最优性问题;提出了基于残差校正的级联式滤波,并对其滤波算法进行了推导。然后,针对无人机SINS/GPS/任务设备组合导航系统,设计了两种信息融合结构:一是经典的联邦滤波结构;二是为了实现任务设备对现有SINS/GPS系统的辅助而提出的级联式滤波结构。设计了SINS/GPS/任务设备组合导航系统联邦卡尔曼滤波器与级联式卡尔曼滤波器,建立了滤波模型。基于中心投影原理建立了成像任务设备辅助导航的量测模型。研究了任务设备对地面目标进行地理定位的方法,以及地面目标位置未知时“先定位,再辅助导航的“两步估计思想”在任务设备/组合导航中的应  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北工业大学
西北工业大学

某型无人机导航控制研究与软件实现

本文主要研究某型无人机的导航问题。该导航系统包括与外围系统的通信、导航控制和任务管理等几部分。本无人机有三种导航方式:北斗导航、无线电导航和航程推算自主导航。本文首先介绍了几种坐标系及坐标转换,在相应的坐标系下定义飞机的运动参数,给出无人机运动状态方程;在此基础上,介绍了侧向导航控制方法,给出控制方案,并详细讨论了导航控制律的设计方法和过程;最后对所设计的控制律进行仿真验证。为了开发导航硬件,本文提出了较为详细的导航硬件设计思路,给出了较为详细的DSP控制器硬件电路原理图以及在设计过程中应注意的问题。为了开发导航软件,文中介绍了三种导航方式的组合导航原理和定位数据融合方法,在此基础上讨论了无人机航迹控制,包括航迹控制模式和几种航迹的控制方法。编写导航软件是本文的主要任务,因此,文章介绍了导航软件的实现。给出导航软件各主要部分的流程框图,介绍了DSP硬件平台下导航软件的编写,并对涉及到的硬件给出编程步骤。最后,设计了无人机的安全保...  (本文共87页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

基于机器视觉的无人机着降定位技术研究

本文以兵器工业集团某所十五国防预研科技项目为背景,详细研究了利用数字图像处理技术和机器视觉技术实现无人机着降过程中的定位测量,并在此基础上提出了一套完整的基于机器视觉的无人机着降定位方案。本文的方案采用DGPS引导无人机归航,把无人机引导到着降区特征图案上空附近,启动机器视觉助降系统对无人机进行实时精确定位,并把无人机的位置信息传递到飞行控制系统,由飞行控制系统控制无人机降落。本文重点对机器视觉助降系统的实时图像预处理、图像特征点提取、无人机定位算法进行了研究。根据对无人机着降中的实时性和精确性的不同要求设计了两种着降区特征图案,并根据特征图案的特点采用了不同的图像处理算法。文中提出的线性定位算法能够测量无人机的六个空间自由度(即无人机在着降区坐标系中的x、y、z坐标,偏航角φ、俯仰角Κ、倾斜角ω),在此基础上本文创新性地采用了非线性优化算法对线性解进行优化得到更加精确的非线性优化解。最后,用两个着降区特征图案进行了计算机半实物...  (本文共142页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

应用于无人机任务控制试验的数据链仿真

随着无人机在战争中越来越多的应用,无人机系统之间的互操作性和通用性变得尤为重要,2001年4月,美国海军研制的战术控制系统对美海军“捕食者”无人机进行了首次起飞和降落控制试验,试验完成了无人机的发射和回收、飞行控制、载荷控制,并可从“捕食者”飞机直接接收数据。为了研究战术控制系统的体系结构、信息标准和关键控制技术,需要进行战术控制系统的原理性试验。为了支持无人机战术控制系统试验研究,测试战术控制系统对不同类型无人机的任务控制,需要构建无人机链路试验环境。本课题以研究支持无人机任务控制试验的链路仿真的方法为目的,解决仿真过程中的关键技术,并以仿真Link16链路为例,验证仿真方法的可行性。本文首先对仿真的对象无人机数据链路进行了分析,从研究典型无人机链路Link16入手,分析了Link16的组成、结构、信息标准、时序控制以及作战使用概念,并且深入研究了应用于无人机任务控制的关键技术。然后深入研究了仿真的技术和方法,借鉴Link16...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

涵道风扇式无人机结构布局及其叶片空气动力学分析

随着时代的发展,无人机在社会的各个领域起着越来越重要的作用,近年来,无人机的使用范围已拓展至军事、民用和科研三大领域:在军事上,可用于侦察监视、电子对抗、火力制导、战果评估、目标模拟等;在民用上,可用于大地测量、地球资源勘测和森林防火、环境保护与灾害救援等;在科研上,可用于大气研究、气象观测、新技术新设备的试验验证等。鉴于无人机的重要作用,现在有很多个国家和地区都在进行无人机的研究。本课题的研究对象是涵道风扇式垂直起落无人机,与一般的固定翼无人机相比,它有着起落方便、适应性强、可以在空中长时间盘旋等优点,本文通过对相关飞行器资料的分析总结,给出了无人机的大体结构尺寸,并画出了无人机的结构布局图和三维结构外观图。此外,本课题着重对无人机的叶片部分进行设计,因为叶片是无人机的动力转化部分,它的好坏直接影响着飞行器的飞行性能,在相同外部条件下,尽可能使其产生比较大的升阻比。最后,通过FLUENT对设计出的叶片分析,得出其压力分布图和报...  (本文共50页) 本文目录 | 阅读全文>>

《吉林交通科技》2018年04期
吉林交通科技

浅谈无人机在公路领域的应用

随着我国公路事业的快速发展,近些年越来越多的信息化、数字化的产品和技术在公...  (本文共3页) 阅读全文>>

《浙江国土资源》2019年12期
浙江国土资源

采用无人机航测技术实现高速公路建设用地批后监测的探索

无人机航测作为对信息数据采集的一种方式,与传统的测绘数据采集及更新方式相比,无人机航摄系...  (本文共4页) 阅读全文>>