基于多傳感器融合的超小型無人直升機導(dǎo)航系統(tǒng)研究.pdf

1、超小型無人直升機在軍事和民用方面都具有廣泛的應(yīng)用價值，一直以來都是國內(nèi)外很多機構(gòu)和組織的研究對象。其中，導(dǎo)航系統(tǒng)是無人直升機的重要組成部分之一，是其安全和穩(wěn)定飛行的基礎(chǔ)。 本文圍繞超小型無人直升機的導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)展開論述。在綜述了當(dāng)前無人直升機的研究現(xiàn)狀和常用的導(dǎo)航方法后，本文提出并實現(xiàn)了一種基于多傳感器融合的無人直升機導(dǎo)航方法，采用分級融合的結(jié)構(gòu)，應(yīng)用Unscented卡爾曼濾波和最小方差融合算法實現(xiàn)對多源傳感器信息的

2、融合實現(xiàn)對直升機姿態(tài)、速度和位置的測量。該算法在以DSP芯片TMS320LF2407A和CPLD芯片EPM7128S為核心的原理樣機上實現(xiàn)，測試結(jié)果說明了系統(tǒng)的有效。 本文的章節(jié)安排如下：第一章介紹了目前旋翼式超小型無人直升機的應(yīng)用領(lǐng)域和研究現(xiàn)狀，介紹了導(dǎo)航系統(tǒng)在無人直升機系統(tǒng)中的作用及其相關(guān)的一些基本概念。在第二章里對現(xiàn)有無人直升機的導(dǎo)航方法的特點和算法做了簡單的綜述，包括慣性導(dǎo)航、羅盤導(dǎo)航、GPS導(dǎo)航等，并從中選擇了適用于

3、本系統(tǒng)的方法。在第三章中，本文確定了基于多傳感器融合的導(dǎo)航方法，綜述了常用的多傳感器融合方法，并提出了基于Unscented卡爾曼濾波和最小方差準則的分級融合算法。第四章描述了此導(dǎo)航系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，包括使用的傳感器及其接口方式、以DSP芯片TMS320LF2407A和CPLD芯片EPM7128S為核心的硬件處理電路和系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)。在第五章中，本文對此導(dǎo)航系統(tǒng)進行了測試并給出了測試結(jié)果。最后的第六章對全文做了總結(jié)，并對未來的工作進行了展