衛(wèi)星定位導航主講教師：《無人機傳感器技術》概述1GPS與慣性導航2目錄應用3總結(jié)4概述01概述無人機是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置進行的無人駕駛飛機?！盁o人機”由飛行器、控制站、通信鏈路、發(fā)射回收設備等組成，具有機動性能高、圖像分辨率高、體積小、方便攜帶、成本低、無人員傷亡風險等多種優(yōu)點。概述無人機的特點是能夠在特定區(qū)域內(nèi)探測特定的信息，因此要求無人機能夠精準定位。概述目前無人機采用導航方式包括慣性導航、衛(wèi)星導航、多普勒導航、視覺導航地形輔助導航以及地磁導航等。經(jīng)驗表明，GPS與慣性導航結(jié)合的方式進行無人機導航精度更高。多普勒導航雷達工作原理示意圖衛(wèi)星導航工作原理示意圖GPS與慣性導航02GPS與慣性導航2.1慣導系統(tǒng)GPS導航的不足是自主性和可靠性差，易于受各種因素影響，包括與GPS衛(wèi)星有關的誤差，與信號傳播有關的誤差和觀測及觀測設備的誤差等。GPS導航原理GPS與慣性導航2.1慣導系統(tǒng)

慣性導航系統(tǒng)INS分平臺式慣性導航系統(tǒng)和捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)兩類。GPS與慣性導航2.1慣導系統(tǒng)捷聯(lián)式慣導系統(tǒng)SINS是在平臺式慣性導航系統(tǒng)基礎上發(fā)展而來的，但它僅由三個速率陀螺、三個線加速度和微型計算機組成，陀螺和加速度計直接固連在運動載體上。GPS與慣性導航2.1慣導系統(tǒng)不需要實體的物理平臺和平臺式慣導系統(tǒng)均能精確地提供載體的姿態(tài)、地速、經(jīng)緯度等導航參數(shù)平臺式慣導系統(tǒng)：結(jié)構(gòu)更簡單，降低成本，可靠性更高，精度更高，能全方位的提供信息。GPS與慣性導航2.2組合結(jié)構(gòu)

實現(xiàn)GPS與SINS捷聯(lián)式慣導的組合方式最顯著的是卡爾曼濾波器。MEMS傳感器慣性導航算法GPS接收機＋－GPS/MINS組合導航卡爾曼濾波器位置、速度、姿態(tài)角位置、速度、姿態(tài)角修正應用03應用3.1超視距遙控采用自主的導航方式即機載導航GPS/INS的組合導航系統(tǒng)。地面遙控站人員通過組合導航系統(tǒng)實時獲取無人機的姿態(tài)、方位、距離、速度和高度等信息，并對其進行跟蹤，定位和控制。應用3.2程控自主飛行程控即無人機依靠機載飛行控制系統(tǒng)和機上的設備實現(xiàn)按照程序、沿預定航線的飛行控制。在飛行過程中利用各類傳感器包括

GPS/SINS組合導航系統(tǒng)，實時獲取無人機的方向、位置、高度、速度等信息經(jīng)飛控管理計算機對參數(shù)的計算推演后，通過自動駕駛儀控制各活動翼面，調(diào)整油門，適時修正無人機的姿態(tài)，航跡，使按照預先設置好的任務剖面飛行。應用3.3飛行控制無人機的飛行控制系統(tǒng)核心組成是導航及任務控制計算機和飛行穩(wěn)定控制計算機。前者主要用于導航、執(zhí)行指令接通視頻覆蓋發(fā)生器和任務舵機的定位。后者主要工作是根據(jù)導航及任務控制計算機傳來的指令以及通過自備傳感器所測的信息來控制無人機的飛行，使其能夠保持穩(wěn)定的速度、高度和航向或者改變飛行狀態(tài)。結(jié)語04結(jié)語在無人機導航系統(tǒng)的發(fā)