航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2015年
4期
1275-1284
,共10页
吕品%赖际舟%杨天雨%刘建业%朱斌%宋亦凡
呂品%賴際舟%楊天雨%劉建業%硃斌%宋亦凡
려품%뢰제주%양천우%류건업%주빈%송역범
四旋翼飞行器%气动模型%辅助导航%室内导航%定位算法
四鏇翼飛行器%氣動模型%輔助導航%室內導航%定位算法
사선익비행기%기동모형%보조도항%실내도항%정위산법
quardrotor%aerodynamics model%aided navigation%indoor navigation%positioning algorithm
惯性/卫星/磁传感器/气压高度计组合导航系统是四旋翼飞行器常用的导航方案.但在室内飞行时,由于卫星导航系统不可用,该导航方案的测速及定位精度难以满足四旋翼飞行器的自主飞行需求,从而制约了其室内自主飞行能力.为解决该问题,在利用四旋翼飞行器气动模型的基础上,提出了惯性/磁传感器/声纳传感器/气动模型组合导航方案.通过分析四旋翼飞行器的气动模型特性,揭示了气动模型辅助自主导航的内在机理;提出了气动模型辅助导航算法,并设计了具体的实施流程.最后,结合OS4型四旋翼飞行器的气动模型特点,搭建了气动模型辅助导航方案的验证平台,对四旋翼飞行器的室内悬停与机动飞行进行了仿真模拟.仿真结果表明,气动模型辅助导航方案可以显著提高室内飞行时的测速与定位精度.该方案无需增加其他传感器,具有自主性强、成本低和零载重的优点,在四旋翼飞行器室内导航中具有较好的应用价值.
慣性/衛星/磁傳感器/氣壓高度計組閤導航繫統是四鏇翼飛行器常用的導航方案.但在室內飛行時,由于衛星導航繫統不可用,該導航方案的測速及定位精度難以滿足四鏇翼飛行器的自主飛行需求,從而製約瞭其室內自主飛行能力.為解決該問題,在利用四鏇翼飛行器氣動模型的基礎上,提齣瞭慣性/磁傳感器/聲納傳感器/氣動模型組閤導航方案.通過分析四鏇翼飛行器的氣動模型特性,揭示瞭氣動模型輔助自主導航的內在機理;提齣瞭氣動模型輔助導航算法,併設計瞭具體的實施流程.最後,結閤OS4型四鏇翼飛行器的氣動模型特點,搭建瞭氣動模型輔助導航方案的驗證平檯,對四鏇翼飛行器的室內懸停與機動飛行進行瞭倣真模擬.倣真結果錶明,氣動模型輔助導航方案可以顯著提高室內飛行時的測速與定位精度.該方案無需增加其他傳感器,具有自主性彊、成本低和零載重的優點,在四鏇翼飛行器室內導航中具有較好的應用價值.
관성/위성/자전감기/기압고도계조합도항계통시사선익비행기상용적도항방안.단재실내비행시,유우위성도항계통불가용,해도항방안적측속급정위정도난이만족사선익비행기적자주비행수구,종이제약료기실내자주비행능력.위해결해문제,재이용사선익비행기기동모형적기출상,제출료관성/자전감기/성납전감기/기동모형조합도항방안.통과분석사선익비행기적기동모형특성,게시료기동모형보조자주도항적내재궤리;제출료기동모형보조도항산법,병설계료구체적실시류정.최후,결합OS4형사선익비행기적기동모형특점,탑건료기동모형보조도항방안적험증평태,대사선익비행기적실내현정여궤동비행진행료방진모의.방진결과표명,기동모형보조도항방안가이현저제고실내비행시적측속여정위정도.해방안무수증가기타전감기,구유자주성강、성본저화령재중적우점,재사선익비행기실내도항중구유교호적응용개치.
