无人机导航信息更新方法及装置制造方法及图纸

技术编号:26257412 阅读:41 留言:0更新日期:2020-11-06 17:49
本申请实施例提供一种无人机导航信息更新方法及装置,方法包括:根据预获取的无人机的机体坐标系到北东地系的姿态转移矩阵确定对应的目标四元数;基于处于飞行状态中的所述无人机当前的磁强计测量数据、加速度计测量数据和GPS测量数据对该无人机的陀螺仪测量的角速度数据进行修正;应用修正后的角速度数据对所述目标四元数进行数值更新,并将经数值更新后的目标四元数转换为所述无人机的导航信息中的姿态信息;以及对所述导航信息中的位置和速度信息进行数值更新。本申请能够有效提高无人机的导航信息的获取准确性,并能够有效提高无人机的导航信息的获取效率。

【技术实现步骤摘要】
无人机导航信息更新方法及装置
本申请涉及数据处理
,具体涉及无人机导航信息更新方法及装置。
技术介绍
微机电系统MEMS已经应用到了航空航天、汽车电子技术等很多领域中,相较于高精度惯性传感器,MEMS传感器具有体积小、重量轻、噪声较高的特点。因此,MEMS传感器尤其适用于小型无人机,且由于MEMS在小小的芯片上可以融合力学、光学、电子、材料、信息技术等一系列学科技术,因此其作为交叉科学的新的研究领域具有极大的研究与应用价值,尤其可以应用MEMS传感器数据获取小型无人机的导航信息。目前,小型无人机在进行导航解算时,由于所使用的MEMS传感器精度较差,往往无法从单个传感器获取准确的信息,也就是说,如果单独使用陀螺仪积分获得角度则会由于陀螺仪的常值偏差和随机漂移造成很大的误差,如果使用加速度计和磁强计获取姿态信息会由于加速度计中混有线加速度以及磁强计受到干扰,误差也会很大。
技术实现思路
针对现有技术中的问题,本申请提供一种无人机导航信息更新方法及装置,能够有效提高无人机的导航信息的获取准确性,并能够有效提高无人机的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机导航信息更新方法,其特征在于,包括:/n根据预获取的无人机的机体坐标系到北东地系的姿态转移矩阵确定对应的目标四元数;/n基于处于飞行状态中的所述无人机当前的磁强计测量数据、加速度计测量数据和GPS测量数据对该无人机的陀螺仪测量的角速度数据进行修正;/n应用修正后的角速度数据对所述目标四元数进行数值更新,并将经数值更新后的目标四元数转换为所述无人机的导航信息中的姿态信息;/n以及,对所述导航信息中的位置和速度信息进行数值更新。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人机导航信息更新方法,其特征在于,包括:
根据预获取的无人机的机体坐标系到北东地系的姿态转移矩阵确定对应的目标四元数;
基于处于飞行状态中的所述无人机当前的磁强计测量数据、加速度计测量数据和GPS测量数据对该无人机的陀螺仪测量的角速度数据进行修正;
应用修正后的角速度数据对所述目标四元数进行数值更新,并将经数值更新后的目标四元数转换为所述无人机的导航信息中的姿态信息;
以及,对所述导航信息中的位置和速度信息进行数值更新。


2.根据权利要求1所述的无人机导航信息更新方法,其特征在于,所述对所述导航信息中的位置和速度信息进行数值更新,包括:
根据处于飞行状态中的所述无人机当前的加速度计测量数据、气压计测量数据和GPS测量数据,以及预设的扩展卡尔曼滤波方式,对所述无人机的所述导航信息中的位置和速度信息进行数值更新。


3.根据权利要求1所述的无人机导航信息更新方法,其特征在于,所述根据预获取的无人机的机体坐标系到北东地系的姿态转移矩阵确定对应的目标四元数,包括:
对预获取的所述无人机的姿态转移矩阵进行归一化处理,并基于经归一化处理后的姿态转移矩阵确定对应的初始四元数;
应用用于表示磁偏角的四元数旋转矩阵对所述初始四元数进行修正,得到对应的目标四元数。


4.根据权利要求3所述的无人机导航信息更新方法,其特征在于,在所述对预获取的所述无人机的姿态转移矩阵进行归一化处理之前,还包括:
基于所述无人机的加速度计测量数据和磁强计测量数据,获取所述无人机的机体坐标系到北东地系的地方向上的单位矢量、北方向上的单位矢量和东方向上的单位矢量;
应用所述无人机的机体坐标系到北东地系的地方向上的单位矢量、北方向上的单位矢量和东方向上的单位矢量,确定所述无人机的机体坐标系到北东地系的姿态转移矩阵。


5.根据权利要求4所述的无人机导航信息更新方法,其特征在于,所述基于所述无人机的加速度计测量数据和磁强计测量数据,获取所述无人机的机体坐标系到北东地系的地方向上的单位矢量、北方向上的单位矢量和东方向上的单位矢量,包括:
对处于静止状态中的所述无人机的加速度计测量数据进行归一化处理,得到该无人机的机体坐标系到北东地系的地方向上的单位矢量;
根据所述地方向上的单位矢量和所述无人机的磁强计测量数据,确定所述无人机的机体坐标系到北东地系的北方向上的单位矢量;
基于所述地方向上的单位矢量和所述北方向上的单位矢量,确定所述无人机的机体坐标系到北东地系的东方向上的单位矢量。


6.根据权利要求1所述的无人机导航信息更新方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:田方澍范宇吕竹勇姚德清吴嘉梁杨胜江刘超逸朱柏羊程阳
申请(专利权)人:北京空天技术研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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