無人機高精度目標(biāo)定位技術(shù)研究.pdf

1、無人機由于其獨特的靈活性和優(yōu)越性，成為未來戰(zhàn)場的主力偵察機型。無人偵察機主要依靠機載光電測量系統(tǒng)對空間或地面目標(biāo)進(jìn)行識別、跟蹤、測量，并結(jié)合無人機載機位置、姿態(tài)信息，給出目標(biāo)的準(zhǔn)確位置信息，以便實施戰(zhàn)場指揮或軍事打擊。我國無人機在偵察定位領(lǐng)域與技術(shù)發(fā)達(dá)國家還有很大的差距，為此，本文將針對現(xiàn)代戰(zhàn)爭對無人機高精度目標(biāo)定位技術(shù)的迫切需求，重點研究無人機目標(biāo)定位過程中涉及的目標(biāo)定位方法和載機高精度絕對定位的關(guān)鍵技術(shù)，以多信息融合組合導(dǎo)航系統(tǒng)作為

2、無人機機載導(dǎo)航系統(tǒng)，以此為基礎(chǔ)研究高精度的無人機目標(biāo)定位技術(shù)，以期提出一整套無人機高精度目標(biāo)定位方案和算法，為無人機高精度目標(biāo)定位的實現(xiàn)提供理論基礎(chǔ)。
　　本文研究單站測角測距目標(biāo)定位方法，設(shè)計了無人機單站目標(biāo)定位總體方案和相應(yīng)的目標(biāo)定位算法，利用載機一次測量得到的相對距離和角度信息實現(xiàn)目標(biāo)在大地坐標(biāo)系中的快速定位。在此基礎(chǔ)上，對該方案中的定位誤差源進(jìn)行了仿真分析，為高精度目標(biāo)定位技術(shù)的研究奠定了理論基礎(chǔ)。
　　為了消除姿態(tài)

3、測量精度不高對目標(biāo)定位精度的影響，本文設(shè)計了一種僅利用多點測距值進(jìn)行目標(biāo)定位的新方案。提出了一種基于齊次坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的三點測距目標(biāo)定位方法，能夠利用多點測距觀測量進(jìn)行誤差估計，以實現(xiàn)對多點測距信息的綜合利用，提高目標(biāo)定位精度。在此基礎(chǔ)上，以INS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)為例，基于組合導(dǎo)航系統(tǒng)姿態(tài)可觀測性的分析，設(shè)計了無人機目標(biāo)定位階段的優(yōu)化機動航跡，以滿足多點測距目標(biāo)定位方法對無人機航跡的要求，同時提高了無人機載機姿態(tài)動態(tài)測量精度。
　　

4、結(jié)合目標(biāo)定位方法對無人機絕對定位的高精度要求，本文提出了一種 INS/GPS/CNS//SAR多信息融合組合導(dǎo)航方案，設(shè)計了一種基于時變量測噪聲的容錯聯(lián)邦濾波結(jié)構(gòu)，利用子濾波器故障檢測函數(shù)構(gòu)造動態(tài)信息分配系數(shù)和時變量測噪聲，能有效提高故障子濾波器精度，保證無故障子濾波器的魯棒性以及提高全局估計精度。基于該方案的設(shè)計，可以有效提高無人機載機組合導(dǎo)航系統(tǒng)在子系統(tǒng)故障期間的導(dǎo)航性能。
　　在高精度目標(biāo)定位方案和算法研究的基礎(chǔ)上，本文還設(shè)