eVTOL飞行器冗余捷联惯性导航信息融合研究

TN967.2; 电动垂直起降(eVTOL)飞行器的运用,作为一种未来城市交通的潜在解决方案,具有缓解城市交通拥堵和提高空中交通效率的巨大潜力.在其常用的导航系统中,通常采用组合导航和传感器余度技术来提高系统可靠性与安全性.然而,在当前导航系统的传感器余度技术中,冗余传感器只起到备份数据的作用,导致测量数据的信息利用率不高.为解决这一问题,文中以三余度的捷联惯性导航系统(SINS)和全球导航卫星系统(GNSS)的组合导航系统为研究对象,提出了一种基于二阶互差分和惯性传感器(IMU)冗余信息的陀螺仪噪声实时估计方法,推导了在二余度和三余度情况下陀螺仪噪声估计的递推式;在获得陀螺仪的噪声估计值后,...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in华南理工大学学报（自然科学版） Vol. 52; no. 10; pp. 1 - 8
Main Authors 胡青春, 黄思, 陈兴彬, 张宁, 苏庆鹏
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 广东省生产力促进中心,广东 广州 510700%广州汽车集团股份有限公司 汽车工程研究院,广东 广州 511434 01.10.2024
华南理工大学 机械与汽车工程学院,广东 广州 510640%华南理工大学 机械与汽车工程学院,广东 广州 510640
Subjects
组合导航
redundancy technology
噪声估计
second-order-mutual-difference algorithm
二阶互差分
integrated navigation
余度技术
noise estimation
Online AccessGet full text
ISSN1000-565X
DOI10.12141/j.issn.1000-565X.230696

Cover

More Information
Summary:TN967.2; 电动垂直起降(eVTOL)飞行器的运用,作为一种未来城市交通的潜在解决方案,具有缓解城市交通拥堵和提高空中交通效率的巨大潜力.在其常用的导航系统中,通常采用组合导航和传感器余度技术来提高系统可靠性与安全性.然而,在当前导航系统的传感器余度技术中,冗余传感器只起到备份数据的作用,导致测量数据的信息利用率不高.为解决这一问题,文中以三余度的捷联惯性导航系统(SINS)和全球导航卫星系统(GNSS)的组合导航系统为研究对象,提出了一种基于二阶互差分和惯性传感器(IMU)冗余信息的陀螺仪噪声实时估计方法,推导了在二余度和三余度情况下陀螺仪噪声估计的递推式;在获得陀螺仪的噪声估计值后,采用自适应扩展卡尔曼滤波方法将SINS和GNSS的导航信息进行融合,以提高组合导航系统的准确性和鲁棒性.通过对SINS/GNSS组合导航系统进行仿真和真实跑车实验,结果表明:文中方法能够准确估计陀螺仪噪声;相较于传统融合方法,引入陀螺仪噪声实时估计后,组合导航系统的导航精度和抗干扰能力得到了提高,具有实际的工程意义.
ISSN:1000-565X
DOI:10.12141/j.issn.1000-565X.230696