基于相对距离差模型的集群飞行器协同导航方法研究

摘要

飞行器集群飞行能够扩大工作范围,提高整体效率.飞行器集群飞行中存在着不同用途、不同类型以及性能的飞行器协同飞行情况.但是对于不同类型和性能的飞行器进行集群飞行时,由于不同飞行器的导航性能差距较大,使得各飞行器无法同时准确到达既定阵列位置,因而会影响飞行器的整体集群.本文在分析到达时间差(TDOA)方程求解目标位置坐标原理的基础上,针对分析阵列飞行时的特点以及集群飞行中不同类型飞机定位精度差异,研究了将定位精度较高的飞行器作为基准飞行器,利用飞行器相互之间的距离信息来提高定位误差较大飞行器的定位精度的方法.该方法通过将飞行器机载平台导航系统输出的导航参数转化为地球坐标系(ECEF)坐标系下的坐标,通过构建集群飞行器协同导航模型并采用集群飞行器协同导航算法来计算目标飞行器的位置坐标并对计算结果进行优化.结合协同算法求解的目标飞行器位置解算结果,利用卡尔曼滤波对机载导航信息进行修正.仿真验证表明,该算法可提高性能较低飞机的定位精度,有效修正机载导航信息.