自主实时机载地形辅助惯性导航方法和系统
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-11-14 09:55:23
在地形特征较明显的山地和丘陵地区定位准确度较高,在平原或海平面这些地形特征不明显的区域匹配就不适合执行匹配定位。由于受地形匹配算法和地形特征的限制,目前地形辅助导航系统的应用,大都需要事先根据飞行任务规划飞行路线、选取匹配区域,使得载体机动飞行和实时定位的能力受限。如何实现载体在飞行过程中自主选择匹配区域并根据飞行状态和所规划区域的地形特征自动执行合适的地形匹配算法,将极大的提高载体机动飞行和实时地形辅助定位的能力从而摆脱受事先规划的飞行轨迹的束缚,这也将有利于地形辅助导航的推广和应用。
本项目开发了一种实时机载地形辅助导航方法和系统,以解决目前地形辅助导航系统需要事先根据飞行任务规划飞行路线、选取匹配区域,使得载体机动飞行和实时定位的能力受限的问题。对于传统的地形辅助惯性导航系统,本项目引入匹配区域规划与适应性分析模块,可实现载体在飞行过程中自主规划选取匹配区域,并根据不同地形区域和飞行状态选择合适的地形匹配算法进行匹配定位,从而提高载体机动飞行和实时定位的能力。为确保匹配定位算法在跟踪模式下定位结果的可靠性,采用基于位置序列估值与滤波值比较的方法确保定位结果的可靠性。本发明可以提高载体机动飞行和实时定位的能力,从而解决目前地形辅助导航系统需要事先根据飞行任务规划飞行路线和匹配区域导致载体机动飞行和实时定位能力受限的问题。
地形辅助导航(Terrain Aided Navigation,TAN)由于具有自主性、隐蔽性、抗干扰能力强和全天候工作的优点,其在组合导航系统中受到广泛的重视和研究,并已在巡航导弹、飞机和舰船上成功应用。TAN的定位思想是利用实测的运动轨迹下方的地形高程数据和存储的数字地形高程模型(Digital Elevation Model,DEM)为信息,采用地形匹配算法来达到定位的目的。
来自北京航空航天大学,可为本项目的研究开展提供良好的研究工作条件。项目的研究团队由教授、青年教师、博士生和硕士生等人员组成,团队负责人多年从事相关方面的科研与教学工作,负责完成过科技重大专项课题等以及横向合作等多项课题的研究工作。团队人员构成合理,技术基础好,研发能力强,为本项目的研究开展提供了良好的人员保障。
本项目研究成功的自主实时机载地形辅助惯性导航方法和系统。引入匹配区域规划与适应性分析模块,提高载体机动飞行和实时定位的能力。解决目前地形辅助导航系统需要事先根据飞行任务规划飞行路线和匹配区域导致载体机动飞行和实时定位能力受限的问题。可有效实现进口替代,打破国外在本领域的技术封锁,可以广泛应用各个领域。具有广阔的市场前景。
目前处于何种研发阶段: ☒研发 ☐小试 ☐中试 ☐小批量生产 ☐产业化; 样机: ☒ 有 ☐无 其他:□如选择“其他”,请说明:。
已投入成本: 200000 元。
推广应用情况:已用于学术研究。转化方式:转化方式:合作开发、技术转让、技术许可、技术参股、采购合同、买卖合同。