[发明专利]风场干扰下基于卡尔曼滤波的单无人机判断GPS欺骗的方法有效

专利信息
申请号: 201910340917.9 申请日: 2019-04-25
公开(公告)号: CN110007318B 公开(公告)日: 2023-02-24
发明(设计)人: 马建峰;赵昊罡;魏大卫;习宁;卢笛;贺蕾 申请(专利权)人: 西安电子科技大学
主分类号: G01S19/21 分类号: G01S19/21
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 徐文权
地址: 710071 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要: 发明公开了一种风场干扰下基于卡尔曼滤波的单无人机判断GPS欺骗的方法;包括风场感知、位置估计、GPS欺骗检测三个步骤,其计算思路为:通过传感器的实时数据可以得到风场情况。而风场情况会对基于惯性导航模块的位置推测产生影响,在已知风场情况后,可以排除风对位置推测的影响,使最后得到的关于是否发生GPS欺骗的判断结果的可信度更高。
搜索关键词: 干扰 基于 卡尔 滤波 无人机 判断 gps 欺骗 方法
【主权项】:
1.风场干扰下基于卡尔曼滤波的单无人机判断GPS欺骗的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,通过无人机的GPS传感器测量的数据、惯性测量单元测量的数据和自身板载传感器测量的数据计算地速矢量和空速矢量,由地速矢量和空速矢量计算风矢量;步骤2,结合风矢量和无人机惯性导航的数据,通过卡尔曼滤波的过程模型计算无人机下一时刻的估计位置;步骤3,在惯性导航系统中,对比无人机下一时刻的估计位置和GPS传感器的位置数据,得到创新向量γk;创新向量γk通过下式(35)计算累计测试统计量qm其中,γk为创新向量,Sk为时刻k时的创新向量γk的协方差矩阵,为γk的倒置矩阵;m为自然数;对比qm和阈值若qm小于阈值则被认为未发生GPS欺骗,否则被认为发生了GPS欺骗。
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