基于光電成像的組合導(dǎo)航技術(shù)研究.pdf

1、光電系統(tǒng)由于其較強(qiáng)的抗電子干擾能力和較高的自主性，在導(dǎo)航中起著越來(lái)越重要的作用?；诠怆姾蚐INS的組合導(dǎo)航系統(tǒng)可充分利用兩子系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，提高系統(tǒng)的導(dǎo)航精度。通過(guò)使用高精度的光電傳感器拍攝實(shí)時(shí)圖像，并進(jìn)行特征識(shí)別后與SINS數(shù)據(jù)融合后，可提供一個(gè)具有較強(qiáng)抗電子干擾能力的自主式高精度組合導(dǎo)航系統(tǒng)。 本文研究了利用光電傳感器拍攝地標(biāo)點(diǎn)來(lái)校正SINS，從而實(shí)現(xiàn)高精度著陸引導(dǎo)或?qū)Ш降姆椒?。?duì)飛機(jī)進(jìn)行著陸引導(dǎo)時(shí)，距機(jī)場(chǎng)越近所需精度越高，

2、而光電系統(tǒng)具有高分辨率和測(cè)量誤差隨著其相對(duì)目標(biāo)距離減小而減小的優(yōu)點(diǎn)，可提供一個(gè)具有抗電子干擾能力的自主式著陸引導(dǎo)系統(tǒng)。本文研究了基于光電成像的著陸引導(dǎo)系統(tǒng)方案。由于著陸引導(dǎo)過(guò)程中光電成像系統(tǒng)需要對(duì)準(zhǔn)機(jī)場(chǎng)區(qū)域，文中設(shè)計(jì)了一種利用飛機(jī)姿態(tài)變化和機(jī)場(chǎng)區(qū)域中心偏離成像中心位置而進(jìn)行光軸方向調(diào)整的算法，使成像系統(tǒng)光軸跟蹤機(jī)場(chǎng)區(qū)域。為了保證著陸引導(dǎo)的精度，建立了Kalman濾波器估計(jì)系統(tǒng)位置和航向偏角。同時(shí)為了使飛機(jī)水平位置不偏離跑道中心，設(shè)計(jì)了飛

3、機(jī)航跡控制，使飛機(jī)水平航跡收斂于機(jī)場(chǎng)中心線。仿真結(jié)果表明，基于光電成像的著陸引導(dǎo)系統(tǒng)可滿足飛機(jī)著陸的精度要求，使飛機(jī)安全著陸。 文中提出了一種飛機(jī)拍攝地標(biāo)點(diǎn)的實(shí)時(shí)圖像與SINS系統(tǒng)進(jìn)行組合導(dǎo)航的方法，可作為無(wú)線電等導(dǎo)航手段失效時(shí)輔助SINS系統(tǒng)進(jìn)行高精度導(dǎo)航的手段。文中討論了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)利用成像模型分析和建立了系統(tǒng)的Kalman量測(cè)方程并設(shè)計(jì)濾波器估計(jì)SINS系統(tǒng)誤差。針對(duì)SINS長(zhǎng)時(shí)間工作后的位置誤差較大，其位置數(shù)據(jù)不適