基于位置敏感探测器的无人机激光导航系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于位置敏感探测器的无人机激光导航系统，包括无人机本体、电源、GPS/IMU定位模块、PSD激光定位模块、主控模块和飞行稳定控制器模块，其中所述GPS/IMU定位模块包括GPS天线、卫星接收机、IMU传感器模块。PSD激光定位模块包括广角光学镜组、PSD传感器、I/V转换电路、放大滤波电路和高速AD采样模块。GPS天线与卫星接收机相连接，PSD激光定位系统以垂直向地方向置于无人机底部，广角光学镜组置于PSD传感器前，PSD传感器与I/V转换电路连接，I/V转换电路与高速AD采样模块连接，卫星接收机、IMU传感器模块、高速AD采样模块分别单独与导航定位主控模块连接。本发明专利技术将GPS/IMU粗定位与PSD激光细定相结合，以提高导航定位系统精度与鲁棒性，实现无人机精确导航操作。

UAV Laser Navigation System Based on Position Sensitive Detector

The invention discloses an UAV laser navigation system based on position sensitive detector, which includes UAV body, power supply, GPS/IMU positioning module, PSD laser positioning module, main control module and flight stability controller module. The GPS/IMU positioning module includes GPS antenna, satellite receiver and IMU sensor module. PSD laser positioning module includes wide-angle optical mirror group, PSD sensor, I/V conversion circuit, amplification and filtering circuit and high-speed AD sampling module. GPS antenna is connected with satellite receiver, PSD laser positioning system is placed at the bottom of UAV vertically and locally, wide-angle optical mirror group is placed in front of PSD sensor, PSD sensor is connected with I/V conversion circuit, I/V conversion circuit is connected with high-speed AD sampling module, satellite receiver, IMU sensor module and high-speed AD sampling module are connected with navigation and positioning main control module separately. The invention combines GPS/IMU rough positioning with PSD laser fine-tuning to improve the accuracy and robustness of navigation and positioning system and realize precise navigation operation of UAV.

【技术实现步骤摘要】
基于位置敏感探测器的无人机激光导航系统
本专利技术属于无人机导航
，特别是一种基于位置敏感探测器(positionsensitivedetector，PSD)的无人机激光导航系统。
技术介绍
导航定位系统是无人机导航技术的核心组成，是无人机完成预设航线飞行与定点起降、悬停动作的关键。目前多数无人机导航系统都采用全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)导航与微机电(Micro-Electro-MechanicalSystem，MEMS)惯性导航相结合的方式，即在工作时接收卫星定位信号的同时，利用惯性导航组合得出无人机实时位置和姿态信息，以得到与目标的相对位置关系。但是商用GPS定位精度在10m数量级，而惯性导航会因为积分而导致累计误差，因此在某些需要精准定位的场合，这种组合方式无法完全胜任导航工作。同时在某些特殊情况下，飞行环境会使GPS信号丢失，或者使惯性测量单元(Inertialmeasurementunit，IMU)失效，最终导致导航定位系统将失效。随着无人机不断小型化、轻量化方向发展，其应用场合要求也越发苛刻，对机载导航定位系统的精度、自主性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于位置敏感探测器的无人机激光导航系统，包括无人机本体、电源、GPS/IMU定位模块、主控模块和飞行稳定控制器模块，其特征在于还包括一个PSD激光定位模块，所述GPS/IMU包括GPS天线、卫星接收机和IMU传感器模块，所述PSD激光定位模块包括激光照射器、广角光学镜组、PSD传感器、I/V转换电路、放大滤波电路和高速模数采样模块组成；电源为无人机本体、GPS/IMU定位模块、PSD激光定位模块、主控模块供电；GPS/IMU定位模块安装在无人机本体之上，其中卫星接收机通过信号线分别与GPS天线、主控模块连接，IMU传感器模块通过信号线与主控模块连接；在无人机本体下部，依次安装PSD传感...

【技术特征摘要】
1.一种基于位置敏感探测器的无人机激光导航系统，包括无人机本体、电源、GPS/IMU定位模块、主控模块和飞行稳定控制器模块，其特征在于还包括一个PSD激光定位模块，所述GPS/IMU包括GPS天线、卫星接收机和IMU传感器模块，所述PSD激光定位模块包括激光照射器、广角光学镜组、PSD传感器、I/V转换电路、放大滤波电路和高速模数采样模块组成；电源为无人机本体、GPS/IMU定位模块、PSD激光定位模块、主控模块供电；GPS/IMU定位模块安装在无人机本体之上，其中卫星接收机通过信号线分别与GPS天线、主控模块连接，IMU传感器模块通过信号线与主控模块连接；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟伟，于纪言，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32