[实用新型]一种无人机用波束扫描激光测距惯导误差修正自主导航装置

说明书

本实用新型提出一种无人机用波束扫描激光测距惯导误差修正自主导航装置，安装在无人机机体下方，包括激光测距单元和波束扫描机构，激光测距单元在无人机机体上能够通过波束扫描机构沿多方向朝地表发射多路激光扫描波束，相邻路激光扫描波束之间形成一固定夹角。本实用新型提出的无人机用波束扫描激光测距惯导误差修正自主导航装置采用激光测距单元通过波束扫描机构对无人机飞行下方多个方向进行激光高精度测距，具备全天时工作的特点，解决了单个激光测距单元只能修正高度误差的限制，得到除高度信息之外的水准面垂线矢量信息，还具备全向多线列测高功能，提高地形匹配的适配性、精度更高，满足无人机多个方向位置和速度误差修正的要求。

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及无人机导航，具体涉及一种无人机用波束扫描激光测距惯导误差修正自主导航装置。

背景技术

无人机导航系统可分为光学导航系统和非光学导航系统，其中，非光学导航系统主要包括惯性导航和卫星导航。光学导航系统有很高的空间分辨率、精度高，使其能在复杂未知环境中实时获得更丰富的场景信息，不依赖任何外部定位设备进行自主定位功能，从而实现无人机的自主定位及导航。

光学导航系统一般通过可见光摄像头或红外成像装置、天文的星光测角以及对地激光测高方式来实现。红外成像具有适应性强、全天时工作的特点，为实现自主定位导航，往往需要装订基准地图数据，将实时成像数据与装订的基准地图数据进行配准，并利用基准地图的地理信息获得载机的位置，但存在基准地图的时效性及谱段差异性大的问题，且在海面及沙漠等特征贫乏地区不能正常使用的诸多问题。基于星敏感器的天文导航，可以修正无人机的惯组姿态误差，但不能实现惯性导航漂移位置误差的修正。对地激光测高可以修正惯组的高度向误差，但不能修正经度和纬度方向上的位置误差。无卫星信号的飞行环境下，惯性导航误差会随着时间积累，影响无人机任务执行和飞行安全。

因此，有必要提出一种新的在不依赖地图装订情况下以及在卫星信号弱或卫星导航不可用情况下依然能够自主获得较高精度导航定位信息的自主导航装置。

实用新型内容

鉴于现有技术的不足，本实用新型的主要目的是提供一种无人机用波束扫描激光测距惯导误差修正自主导航装置，以解决现有技术中由于基准地图的时效性及谱段差异性大不能获得较高精度的导航定位信息以及位置误差难以修正的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种无人机用波束扫描激光测距惯导误差修正自主导航装置，所述无人机用波束扫描激光测距惯导误差修正自主导航装置安装在无人机机体下方，包括激光测距单元和波束扫描机构，所述激光测距单元安装在所述无人机机体下方，所述波束扫描机构安装在激光测距单元下方，通过所述波束扫描机构，所述激光测距单元在所述无人机机体上能够沿多方向朝地表发射多路激光扫描波束，相邻路所述激光扫描波束之间形成一固定夹角。

较佳的，所述无人机用波束扫描激光测距惯导误差修正自主导航装置安装在所述无人机机体下表面。

较佳的，所述激光测距单元包括激光发射模块和激光接收模块，并且所述激光发射模块和激光接收模块通信连接。

较佳的，所述无人机用波束扫描激光测距惯导误差修正自主导航装置包括一个激光测距单元和一个波束扫描机构。

较佳的，所述无人机用波束扫描激光测距惯导误差修正自主导航装置还包括在所述无人机机体下表面对应所述波束扫描机构设置的一个光学窗口，通过所述波束扫描机构朝向地面全方位发射激光扫描波束。

较佳的，所述无人机用波束扫描激光测距惯导误差修正自主导航装置还包括在所述无人机机体下表面对应所述波束扫描机构设置的三个光学窗口，通过所述波束扫描机构朝向无人机航迹前方、左后方及右后方发射三路激光扫描波束。

较佳的，相邻路激光扫描波束之间形成的固定夹角不小于60°。

较佳的，相邻路激光扫描波束之间形成的夹角相等。