● 摘要
编队飞行是未来无人机技术发展的一个重要趋势,而相对导航系统是实现多无人机协同编队飞行的关键技术。本文主要研究无人机编队飞行中的相对导航、组合导航与可靠性技术。内容包括以下几个方面:
首先,研究了目前广泛应用于航空航天编队系统的伪距差分GPS相对导航技术,针对普遍采用的单基准站导航误差随用户到基站距离增加而增加,可靠性不高等问题,建立了无基准站伪距差分相对导航的线性化模型,同时分析了系统存在的模型误差、空间相关性误差及长机定位误差对导航精度的影响,研究了机群编队相对导航系统对机群相对位置与信息传输通道的要求。
其次,针对INS与GPS良好的互补性,研究了基于长机-僚机双机编队模式下的INS/DGPS相对导航方法。考虑到GPS易受干扰及战时的不可用性,分析了目前在军用协同作战上广泛应用的联合战术信息分发系统(JTIDS),对DGPS/INS与JTIDS/INS相对导航系统的性能进行比较,并引入了JTIDS/INS/GPS组合导航。
再次,讨论了故障检测原理与方法,对于机群中的长机,采用了广义似然比法检测传感器的故障;对于整个机群系统,采用残差 检验方法,并将相对导航的滤波方程应用于其中,同时优化了检测函数,给出了仿真结果。
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