45 / 2021-08-31 12:00:47

无人飞行器集群仅测距初始相对位姿确定方法研究

相对导航,仅测距,相对位置估计,递推最小二乘

       针对GPS拒止环境下无人飞行器集群成员间相对定位问题，研究了一种基于机载惯性单元(IMU)、气压高度计与数据链测距组合的初始相对位姿求解算法。首先，将高度与水平导航解耦，在水平坐标系下建立两飞行器之间初始相对位姿的最少次测量求解算法。然后，引入递推最小二乘算法构造了初始位姿的迭代求解算法，为计算资源受限情况下的在线计算降低负载。接着，对所提算法进行了可观测性分析，给出了使算法发散的几种无人飞行器相对运动形式。最后，进行数值仿真实验，仿真结果表明所提算法能够有效、快速求解初始相对位姿，位置误差在初始相对距离的10%以内，航向角误差在初始相对角度的1%以内；距离及航向角求解误差与测距噪声近似呈正比，与IMU积分位置误差近似呈正比。