无人机GNSS/IMU组合导航系统完好性监测方法

作     者：赵靖 宋丹 ZHAO Jing;SONG Dan

作者机构：中国交通通信信息中心北京100011 北京航空航天大学卫星导航与移动通信融合技术实验室北京100191 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2024年第45卷第7期

页      面：242-255页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFB3904400) 

主　　题：组合导航 完好性监测 完好性风险评估 保护级 无人机 包络 

摘      要：针对民用无人机组合导航系统中,全球导航卫星系统(GNSS)和惯性测量单元(IMU)均存在故障风险的情况,提出一种兼顾GNSS和IMU故障风险的组合导航系统完好性监测方法。该方法根据故障检测结果建立完好性风险模型,设计完好性风险需求分配方案并建立各故障模式的保护级反演模型,利用滤波新息表达过去历元故障偏差对定位误差的影响,解决故障起始历元和故障偏差取值未知的前提下保护级反演难题。典型无人机低空飞行作业场景下的仿真结果表明:该方法设计的保护级反演模型计算所得保护级可跟踪定位误差的变化趋势,对定位误差形成包络,从而保障组合导航系统的完好性。