基于载波相位观测的无人机集群相对定位方法

作者:潘礼规; 尹佳琪; 徐春光*
来源:中山大学学报:自然科学版(中英文), 2023, 62(03): 125-136.
DOI:10.13471/j.cnki.acta.snus.2022b022

摘要

针对无人机集群的相对定位问题,提出了以载波相位为观测量的相对定位方法。首先,设计了一种具有三角几何关系的天线构型,并建立一种无人机间的相对观测模型。其次,利用扩展卡尔曼滤波算法估计无人机位置、速度状态参数,从而解算出无人机姿态角及其角速率参数。最后,为研究无人机集群的协同定位性能,将一架主无人机扩展至3架主无人机,从而获得主无人机数量和疏密分布情况对从无人机定位精度的影响。仿真结果表明:该机间相对观测模型可有效估计出从无人机位置、速度状态参数,并据此解算出的无人机姿态角及姿态角速率参数能够满足精度要求,验证了该方法的可行性。此外,在增加主无人机数量以及分散布置的情况下,该方法可显著提高无人机的状态估计精度。

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