一种无人机航向角测量数据的融合方法及融合系统技术方案

本发明专利技术提供了一种无人机航向角测量数据的融合方法及系统，旨在解决现有技术中在受干扰情况比较复杂的区域，无人机导航不能准确测量航向的问题。融合方法，通过定位航向获得航向角通过磁航向获得航向角通过IMU积分航向获得航向角根据航向角自身的信号质量和航向角变化率与航向角变化率之间的偏差，判断定航向角是否可信；当判定航向角可信时，直接作为航向结果输出；并以航向角为基准对航向角进行校正；当判定航向角不可信时，根据航向角变化率与航向角变化率之间的偏差判断航向角是否可信；当判定航向角可信时，在上一周期输出的结果上加上增量作为本周期的航向结果输出；当判定航向角不可信时，以航向角作为航向结果输出。航向结果输出。航向结果输出。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机航向角测量数据的融合方法及融合系统


[0001]本专利技术属于无人机导航
，具体涉及一种无人机航向角测量数据的融合方法及融合系统。

技术介绍

[0002]无人机航向是姿态解算、速度与位置控制的基础，通常是利用磁力计测量三轴地磁通量得到磁航向或者利用GPS双天线测量真北航向，但是这两种方法获得的数据可靠性较差，易受干扰。对于磁航向测量，主要是非常容易受到机载以及飞行环境中的导磁物体干扰、以及地球磁场自身变化的影响，导致测量不准确甚至测量错误。对于利用GPS等卫星定位系统双天线测量航向的方案，存在受到定位卫星信号质量的影响，直接影响航向测量结果，例如云层、建筑物或山体遮挡、电磁干扰等。还有一种是利用高精度陀螺进行测量，这种成本高昂、重量体积大，往往不适用与无人机；而低成本的速率陀螺漂移严重无法长时间获取航向。
[0003]上述的单一测量方法均不能有效的获取可靠的航向测量值。卫星导航系统定位定向精度高、可直接测量真北，但是卫星导航信号易被遮挡、屏蔽、干扰；磁航向数据平滑、响应快，但是也容易受干扰、精度差；惯性器件响应快、不容易本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机航向角测量数据的融合方法，其特征在于，包括：步骤S200：S201、通过定位航向获得航向角以及航向角变化率；通过磁航向获得航向角以及航向角的变化率，通过IMU积分航向获得航向角以及航向角的变化率；S202、判断航向角自身的信号质量是否满足阈值判断条件；且判断航向角变化率与航向角变化率之间的偏差是否超过阈值；若航向角自身的信号质量超过阈值判断条件且航向角变化率与航向角变化率之间的偏差未超过阈值，则判定航向角可信，否则判定航向角为不可信；当判定航向角可信时，直接将航向角作为航向结果输出；并以航向角为基准对航向角进行校正；S203、当判定航向角不可信时，判断航向角变化率与航向角变化率之间的偏差是否超过阈值，若未超过阈值，则判定航向角可信，否则判定航向角为不可信；当判定航向角可信时，计算航向角在本周期内的增量在上一周期输出的结果上加上增量作为本周期的航向结果输出；S204、当判定航向角不可信时，以航向角作为航向结果输出。2.根据权利要求1所述的一种无人机航向角测量数据的融合方法，其特征在于：在步骤S201之前，还包括对地磁场测量校准的步骤S100：无人机在地面采集涵盖360度方向上的磁航向采集数据，并在各个不同方向上进行校准；无人机在空中采集涵盖360度方向上的磁航向采集数据，并在各个不同方向上进行校准。3.根据权利要求2所述的一种无人机航向角测量数据的融合方法，其特征在于：在步骤S100中，对磁航向校准方法采用椭圆或者椭球修正方法。4.根据权利要求1所述的一种无人机航向角测量数据的融合方法，其特征在于：在通过步骤S200获得航向结果输出后，再将航向结果输出根据无人机运动学方程、航向角的测量方程或利用卡尔曼滤波进行组合导航解算，得到最终的航向角。5.根据权利要求1所述的一种无人机航向角测量数据的融合方法，其特征在于：在步骤S202中，以航向角为基准对航向角进行校正时，采用多项式修正方法进行修正。6.根据权利要求1所述的一种无人机航向角测量数据的融合方法，其特征在于：当无人机在地面上，且无人机中的航向测量设备通电运行时，等待一定的时间直到...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈贤相，高福海，左明，于晶，王晋华，
申请(专利权)人：浙江华奕航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：