[发明专利]一种基于分层式结构的集群飞行器协同导航方法

摘要

本发明公开了一种基于分层式结构的集群飞行器协同导航方法，在不同机载定位精度的飞行器集群飞行时，根据定位精度的差异，将飞行器分为高精度层和低精度层两种类型，通过机载传感器获取高精度层飞行器和低精度层的相互距离、相对速度、相对位置以及相对的方位角信息，建立低精度层飞行器的状态方程和所有高精度层飞行器的相对速度量测方程和相对距离量测方程，在此基础上，根据状态方程和量测方程通过卡尔曼滤波程序依次对所有低精度层飞行器的机载定位信息进行修正。与未采用该飞行器协同导航方法的低精度层飞行器相比，本发明在高精度层飞行器数量越多的情况下，对低精度层飞行器的机载定位信息修正作用越好，适合实际使用。

主权项

1.一种基于分层式结构的集群飞行器协同导航方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，确定所有参与集群飞行的飞行器数量N，N≥3，获取所有飞行器的经度、纬度和高度信息，以及所有飞行器自身机载导航设备定位精度，设定定位精度区分界限，将参与集群飞行的飞行器按照其定位精度分为高精度层飞行器和低精度层飞行器；步骤2，根据步骤1的分类，确定低精度层飞行器和高精度层飞行器各自的数量N₁和N₂，获取低精度层飞行器i和每一个高精度层飞行器的位置信息以及相互距离，获取低精度层飞行器i相对于每一个高精度层飞行器的相对速度和相对角度，i＝1,2,3,…,N₁；步骤3，设定低精度层飞行器i的状态量，根据状态量建立低精度层飞行器i的状态方程，并进行离散化；步骤4，根据步骤2获取的相对速度和相对角度，建立低精度层飞行器i和所有高精度层飞行器的相对速度量测方程；步骤5，根据步骤2获取的位置信息和相互距离，建立低精度层飞行器i和所有高精度层飞行器的相对距离量测方程；步骤6，重复步骤4和步骤5，依次建立每个低精度层飞行器和所有高精度层飞行器的相对速度量测方程、相对距离量测方程，将状态方程和量测方程经过卡尔曼滤波后，输出低精度层飞行器i机载导航设备经度、纬度和高度信息修正值进行修正；步骤7，判断所有低精度层飞行器机载导航设备位置信息是否得到修正，是则导航结束，否则重复步骤3‑步骤6。