航空航天工程学杂志
开放获取

抽象的

小型无人机应用的载波相位 GNSS 姿态确定和控制

罗伯托·萨巴蒂尼*、安尼什·卡哈卡、西莉亚·巴特尔、特辛·沙伊德

作为我们最近评估低成本导航传感器在无人机 (UAV) 应用中的潜力的研究的一部分，我们研究了载波相位全球导航卫星系统 (GNSS) 在小型无人机姿态确定和控制方面的潜力。开发了递归最优估计算法，用于组合从不同观测点（即天线位置）获得的多个姿态测量值，并在各种动态条件下测试了它们的效率。所提出的算法即使在高动态操纵过程中也能快速收敛并产生所需的输出。本文介绍了理论性能分析和仿真活动的结果，重点介绍了 GNSS 干涉测量方法在无人机应用中的优势（即低成本、高数据速率、体积/重量小、信号处理要求低等）。模拟活动重点关注 AEROSONDE 无人机平台，并考虑了干涉 GNSS 技术对低成本、低重量/体积的集成导航系统（在本系列第一部分中介绍）的可能增强，该系统采用基于视觉的导航(VBN) 系统、基于微机电传感器 (MEMS) 的惯性测量单元 (IMU) 和代码范围 GNSS（即 GPS 和 GALILEO），用于位置和速度计算。使用干涉 GNSS 姿态确定 (GAD) 传感器数据增强了集成 VBN-IMU-GNSS (VIG) 系统，并且本报告介绍了 VIG 和 VIG/GAD 集成导航和制导系统 (NGS) 所实现的性能比较纸。最后，