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基于自适应卡尔曼滤波的联合RSS/TOA/INS无人机定位算法
被引量：
10
1
作者
胡敬
田俊曦
+2 位作者
邹世明
晁涛
杨明
《无人系统技术》
2022年第2期62-70,共9页
针对在全球导航卫星系统信号拒止环境下(如山地、隧道、峡谷)无人机集群常规定位方法受限问题,提出通过集群之间的协同定位,对卫星信号拒止的低成本无人机进行导航恢复的滤波方法,从而有效抑制纯惯性导航系统(INS)定位发散。在获取定位...
针对在全球导航卫星系统信号拒止环境下(如山地、隧道、峡谷)无人机集群常规定位方法受限问题,提出通过集群之间的协同定位,对卫星信号拒止的低成本无人机进行导航恢复的滤波方法,从而有效抑制纯惯性导航系统(INS)定位发散。在获取定位数据方面,首先采用基于超宽带(UWB)和Zigbee设备分别通过到达时间差(TOA)和接收信号强度(RSS)的测距方式得到测距信息,然后进一步利用最小二乘方法解算得到定位局部坐标。考虑到RSS测距远、精度低,而TOA测距精度高、测距范围小的特点,提出一种基于TOA/RSS/INS的序贯扩展卡尔曼滤波算法,通过引入自适应因子,为短程定位信息提供TOA/RSS两路定位冗余的同时,在长程TOA定位失效时仍可利用RSS定位来抑制惯性导航的发散。实验结果表明,该算法在近程可由RSS/TOA提供冗余测距信息,通过自适应因子可将定位精度改善至2m;在长程,尤其TOA定位失效的范围外,同样可以提供误差约为5m的定位信息。相对于传统扩展卡尔曼滤波,所提出的自适应序贯卡尔曼滤波算法有效提高了定位精度,为解决传统定位受限条件下的基于无人机无线电定位研究提供新的思路。
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关键词
gnss
拒止环境
协同定位
接收信号强度
到达时间差
扩展卡尔曼滤波
自适应因子
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职称材料
卫星拒止情况下低精度惯导系统航姿算法研究
被引量：
2
2
作者
蒋海涛
辛吉
+1 位作者
管春洋
申争光
《导航定位与授时》
CSCD
2021年第1期109-114,共6页
在卫星拒止情况下,低精度MEMS惯导系统由于惯性器件性能较差,无法长时间保持姿态精度。从重力矢量及飞行器的动力学特性出发,提出了一种基于动态检测和Kalman数据融合的航姿算法。该算法从导航与飞控一体化的理念出发,实时判断飞行器机...
在卫星拒止情况下,低精度MEMS惯导系统由于惯性器件性能较差,无法长时间保持姿态精度。从重力矢量及飞行器的动力学特性出发,提出了一种基于动态检测和Kalman数据融合的航姿算法。该算法从导航与飞控一体化的理念出发,实时判断飞行器机动和飞控状态,在低动态时利用Kalman滤波器对水平加速度和惯性解算的姿态角进行数据融合,估计和修正水平姿态误差,从而提高水平姿态精度。经过飞行仿真验证,该算法可有效完成飞行器的动态检测,并保证在系统机动情况下水平姿态误差在2°以内。
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关键词
航姿系统
卫星拒止
KALMAN滤波
动态检测
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职称材料
题名
基于自适应卡尔曼滤波的联合RSS/TOA/INS无人机定位算法
被引量：
10
1
作者
胡敬
田俊曦
邹世明
晁涛
杨明
机构
哈尔滨工业大学航天学院
出处
《无人系统技术》
2022年第2期62-70,共9页
基金
国家自然科学基金(61627810,61790562,61403096)。
文摘
针对在全球导航卫星系统信号拒止环境下(如山地、隧道、峡谷)无人机集群常规定位方法受限问题,提出通过集群之间的协同定位,对卫星信号拒止的低成本无人机进行导航恢复的滤波方法,从而有效抑制纯惯性导航系统(INS)定位发散。在获取定位数据方面,首先采用基于超宽带(UWB)和Zigbee设备分别通过到达时间差(TOA)和接收信号强度(RSS)的测距方式得到测距信息,然后进一步利用最小二乘方法解算得到定位局部坐标。考虑到RSS测距远、精度低,而TOA测距精度高、测距范围小的特点,提出一种基于TOA/RSS/INS的序贯扩展卡尔曼滤波算法,通过引入自适应因子,为短程定位信息提供TOA/RSS两路定位冗余的同时,在长程TOA定位失效时仍可利用RSS定位来抑制惯性导航的发散。实验结果表明,该算法在近程可由RSS/TOA提供冗余测距信息,通过自适应因子可将定位精度改善至2m;在长程,尤其TOA定位失效的范围外,同样可以提供误差约为5m的定位信息。相对于传统扩展卡尔曼滤波,所提出的自适应序贯卡尔曼滤波算法有效提高了定位精度,为解决传统定位受限条件下的基于无人机无线电定位研究提供新的思路。
关键词
gnss
拒止环境
协同定位
接收信号强度
到达时间差
扩展卡尔曼滤波
自适应因子
Keywords
gnss
denial
environment
Collaborative
Positioning
Time
of
Arrival(TOA)
Received
Signal
Strength(RSS)
SeQuential
Extended
Kalman
Filter
Adaptive
Factor
分类号
TP24 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
卫星拒止情况下低精度惯导系统航姿算法研究
被引量：
2
2
作者
蒋海涛
辛吉
管春洋
申争光
机构
海装驻北京地区第三军事代表室
空装驻北京地区第二军事代表室
北京自动化控制设备研究所
出处
《导航定位与授时》
CSCD
2021年第1期109-114,共6页
基金
装备预研共用技术课题(41417040301)。
文摘
在卫星拒止情况下,低精度MEMS惯导系统由于惯性器件性能较差,无法长时间保持姿态精度。从重力矢量及飞行器的动力学特性出发,提出了一种基于动态检测和Kalman数据融合的航姿算法。该算法从导航与飞控一体化的理念出发,实时判断飞行器机动和飞控状态,在低动态时利用Kalman滤波器对水平加速度和惯性解算的姿态角进行数据融合,估计和修正水平姿态误差,从而提高水平姿态精度。经过飞行仿真验证,该算法可有效完成飞行器的动态检测,并保证在系统机动情况下水平姿态误差在2°以内。
关键词
航姿系统
卫星拒止
KALMAN滤波
动态检测
Keywords
Attitude
and
heading
reference
system
gnss
denial
environment
Kalman
filtering
Dynamic
detection
分类号
TN967.2 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于自适应卡尔曼滤波的联合RSS/TOA/INS无人机定位算法
胡敬
田俊曦
邹世明
晁涛
杨明
《无人系统技术》
2022
10
下载PDF
职称材料
2
卫星拒止情况下低精度惯导系统航姿算法研究
蒋海涛
辛吉
管春洋
申争光
《导航定位与授时》
CSCD
2021
2
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职称材料
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0
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参考文献
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