超小型无人机用组合导航方法、装置及系统

本申请涉及导航领域，具体而言，涉及一种超小型无人机用组合导航方法、装置及系统。

背景技术：

1、现代卫星导航系统两次定位之间的时间间隔长，每次定位还需要10分钟以上的跟踪，不能连续提供无人机位置信息，因此，会常与惯性导航系统组合。

2、采用卫星全球定位系统能使无人机在任何地区实时得到位置和速度信息。但无人机在作剧烈机动动作时或当卫星全球定位系统信噪比低时，导航精度将大为降低。而在惯性导航设备和卫星导航设备精度确定的情况下，分立式结构很难提高惯性/卫星组合导航的定位精度。

3、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种超小型无人机用组合导航方法、装置及系统，以至少解决分立式的惯性、卫星导航不精确的技术问题。

2、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种超小型无人机用组合导航方法，包括：通过捷联惯性测量单元获取所述无人机的加速度信息和角速度信息，并基于所述加速度和角速度信息进行姿态解算，得到所述无人机的位姿信息；接收地面站以预设的频率发送的卫星差分修正信息，并利用所述卫星差分修正信息，来修正所述位姿信息；基于修正后的所述位姿信息，来对所述无人机进行导航。

3、根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种超小型无人机用组合导航装置，包括：捷联解算模块，被配置为通过捷联惯性测量单元获取所述无人机的加速度信息和角速度信息，并基于所述加速度和角速度信息进行姿态解算，得到所述无人机的位姿信息；修正模块，被配置为接收地面站以预设的频率发送的卫星差分修正信息，利用所述卫星差分修正信息，来修正所述位姿信息；导航模块，被配置为基于修正后的所述位姿信息，来对所述无人机进行导航。

4、根据本申请实施例的又一方面，还提供了一种超小型无人机用组合导航系统，包括：捷联惯性测量单元，被配置为获取所述无人机的加速度信息和角速度信息；卫星差分定位系统，被配置为以预设的频率发送的卫星差分修正信息；所述捷联惯性测量单元包括导航计算机，所述导航计算机为如上所述的超小型无人机用组合导航装置。

5、在本申请实施例中，接收地面站以预设的频率发送的卫星差分修正信息，并利用所述卫星差分修正信息，来修正所述位姿信息；基于修正后的所述位姿信息，来对所述无人机进行导航，从而解决了分立式的惯性、卫星导航不精确的技术问题。

技术特征：

1.一种超小型无人机用组合导航方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述加速度信息和角速度信息进行姿态解算包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述角速度信息，利用四元数法进行姿态解算，得到所述无人机的姿态角，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述加速度信息，进行捷联解算，得到所述无人机的速度信息，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述导航方程，确定在所述导航坐标系中所述无人机的速度沿真北、东向和当地垂线方向的分量，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述卫星差分修正信息，来修正所述位姿信息，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用卡尔曼滤波器来估计位置、速度和姿态的误差，包括：

8.一种超小型无人机用组合导航装置，其特征在于，包括：

9.一种超小型无人机用组合导航系统，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，在所述程序运行时，使得计算机执行如权利要求1至7中任一项方法。

技术总结
本申请公开了一种超小型无人机用组合导航方法、装置及系统。其中，该方法包括：通过惯性测量单元获取所述无人机的加速度信息和角速度信息，并基于所述加速度和角速度信息进行姿态解算，得到所述无人机的位姿信息；接收地面站以预设的频率发送的卫星差分修正信息，并利用所述卫星差分修正信息，来修正所述位姿信息；基于修正后的所述位姿信息，来对所述无人机进行导航。本申请解决了相关技术中分立式的惯性、卫星导航不精确的技术问题。

技术研发人员：刘宁,袁超杰,戚文昊,董一平,刘福朝,苏中,赵旭
受保护的技术使用者：北京信息科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13