成果介绍
无人飞行器通常同时搭载绝对高度测量计和相对高度测量计,获取绝对高度和相对高度共同作为导航高度。但是绝对高度和相对高度适用于导航的高度范围不同,物理形式也不同,两者共同作为导航高度时,会给飞行控制系统带来安全隐患。本项目涉及一种融合相对高度和绝对高度获得导航高度的技术,通过融合相对高度和绝对高度,得到精确可靠的导航高度。使飞行控制系统使用导航高度导航时无需判断飞行器所处高度和飞行任务执行高度,也无需考虑不同高度来源时导航高度的物理形式不一致和高度跳变问题;同时,导航高度兼具相对高度和绝对高度的优点,提高导航高度的精确可靠性。
成果亮点
该技术实施包括五大步骤:
• 采用相对高度测量计,获取飞行器距离地面的相对高度hrelat;
• 采用绝对高度测量计,获取飞行器的绝对高度habs;
• 根据相对高度hrelat的大小,确定导航高度来源;
• 若上述步骤三确定导航高度来源为绝对高度habs,使用绝对高度habs计算导航高度hNavi;
• 若上述步骤三确定导航高度来源为相对高度hrelat,使用相对高度hrelat和地面海拔高度hground计算导航高度hNavi,然后计算并记录导航高度hNavi与绝对高度habs的差值hoffset。
该技术具有以下优势:
• 所使用的高度传感器和飞行控制计算机普通无人飞行器都会搭载,因此无需增加仪器设备,不增加飞行器的起飞重量。
• 算法简单,逻辑清晰,所涉及的运算皆为基本的四则运算,不会增加飞行控制计算机的运行负担。
• 通过融合相对高度和绝对高度获得的导航高度兼具相对高度和绝对高度的优点,在近地面导航高度来源于相对高度,可以排除地面建筑物、树木、天气等外界因素对导航高度的干扰,使导航高度的精确性、可靠性得以提高;
团队介绍
北京航空航天大学团队,由蒙志君,陈旭智,林子豪,周尧明组成。蒙志君,男,汉族,1982年出生于湖北。本科及博士毕业于北京航空航天大学航空科学与工程学院飞行器设计专业,2010年博士后出站留校任教,现任飞行器设计专业副教授、博士生导师。累计主持科研项目40余项,承担国家自然基金、装备预研、中航产学研基金及航空航天厂所横向合作等多类课题;参与国家973、863、自然科学基金重大研究计划等其他项目10余项。发表SCI论文30余篇,EI论文40余篇,专著1本,发明专利授权20余项。获国防科技进步奖2项,获“北京市高等学校青年英才”计划支持,获“北京航空航天大学青年拔尖人才”计划支持。
成果资料
产业化落地方案