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基于相对视线矢量测量的多航天器编队相对姿态求解方法
被引量:
1
1
作者
张旭
崔乃刚
+2 位作者
王小刚
崔祜涛
秦武韬
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第11期1178-1182,共5页
航天器相对姿态求解是编队控制和保持的前提条件,针对远距离编队相对姿态求解问题,提出了一种基于相对视线矢量测量的多航天器编队相对姿态确定方案.考虑编队由3个航天器组成,每个航天器装备视觉传感器,可以测量到相对其余两个航天器的...
航天器相对姿态求解是编队控制和保持的前提条件,针对远距离编队相对姿态求解问题,提出了一种基于相对视线矢量测量的多航天器编队相对姿态确定方案.考虑编队由3个航天器组成,每个航天器装备视觉传感器,可以测量到相对其余两个航天器的相对视线矢量,基于视觉传感器测量模型,推导了确定性姿态求解方法,并进行了数学仿真研究.仿真结果表明,多航天器编队相对姿态求解方法可以有效估计出航天器间的相对姿态,估计精度较高,能够满足航天器编队控制需求,解决了远距离编队情况下视觉传感器应用的局限性.
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关键词
航天器编队
视觉传感器
相对视线矢量
相对
姿态
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职称材料
基于Sigma-point卡尔曼滤波的INS/Vision相对导航方法研究
被引量:
10
2
作者
崔乃刚
王小刚
郭继峰
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第6期2220-2225,共6页
针对无人机编队常用的leader-follower(领航-跟随)飞行模式,提出了一种考虑视觉导航设备输出时间延迟问题的INS/Vision相对导航方法,给出了leader与follower之间的相对惯导方程以及相对视线矢量测量原理。由于INS/Vision相对导航系统是...
针对无人机编队常用的leader-follower(领航-跟随)飞行模式,提出了一种考虑视觉导航设备输出时间延迟问题的INS/Vision相对导航方法,给出了leader与follower之间的相对惯导方程以及相对视线矢量测量原理。由于INS/Vision相对导航系统是一个强非线性系统,采用Unscented卡尔曼滤波融合相对惯导信息和相对视线矢量信息,从而估计出leader与follower之间的相对位置、相对速度和相对姿态,受姿态四元数的归一化限制,在滤波中采用罗德里格斯参数作为姿态误差状态,对于视觉导航系统量测量存在时间延迟的问题,给出了延迟后的量测量与当前惯导信息融合的方法,最后通过仿真研究证明了方法的有效性。
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关键词
相对
导航
视觉导航
时间延迟
UNSCENTED卡尔曼滤波
相对视线矢量
下载PDF
职称材料
考虑几何约束的无人机双机编队相对姿态确定方法
被引量:
3
3
作者
张旭
崔乃刚
+2 位作者
王小刚
崔祜涛
秦武韬
《战术导弹技术》
北大核心
2017年第1期17-21,39,共6页
针对无人机常用的领航—跟随双机编队飞行控制模式,提出了一种考虑几何约束的相对姿态确定方法。利用飞行器配备的视觉传感器,获得飞行器间及飞行器到目标的视线矢量信息,该方法不需要考虑目标的位置信息,避免了由位置偏差带来的误差。...
针对无人机常用的领航—跟随双机编队飞行控制模式,提出了一种考虑几何约束的相对姿态确定方法。利用飞行器配备的视觉传感器,获得飞行器间及飞行器到目标的视线矢量信息,该方法不需要考虑目标的位置信息,避免了由位置偏差带来的误差。同时,给出了双机编队模式下视觉传感器的测量模型,分析了传感器量测噪声的统计特性,推导了基于几何约束的确定性相对姿态求解方法。仿真结果表明,考虑几何约束的双机编队无人机相对姿态确定方法可以有效估计出飞行器间的相对姿态,估计精度较高,能够满足无人机协同编队飞行控制需求,解决了远距离编队情况下视线矢量共面不可观测问题。
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关键词
双机编队
视觉传感器
相对视线矢量
相对
姿态
无人机
原文传递
题名
基于相对视线矢量测量的多航天器编队相对姿态求解方法
被引量:
1
1
作者
张旭
崔乃刚
王小刚
崔祜涛
秦武韬
机构
哈尔滨工业大学航天学院
出处
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第11期1178-1182,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(61304236)
文摘
航天器相对姿态求解是编队控制和保持的前提条件,针对远距离编队相对姿态求解问题,提出了一种基于相对视线矢量测量的多航天器编队相对姿态确定方案.考虑编队由3个航天器组成,每个航天器装备视觉传感器,可以测量到相对其余两个航天器的相对视线矢量,基于视觉传感器测量模型,推导了确定性姿态求解方法,并进行了数学仿真研究.仿真结果表明,多航天器编队相对姿态求解方法可以有效估计出航天器间的相对姿态,估计精度较高,能够满足航天器编队控制需求,解决了远距离编队情况下视觉传感器应用的局限性.
关键词
航天器编队
视觉传感器
相对视线矢量
相对
姿态
Keywords
spacecraft formation
vision sensor
relative line-of-sight
relative attitude
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于Sigma-point卡尔曼滤波的INS/Vision相对导航方法研究
被引量:
10
2
作者
崔乃刚
王小刚
郭继峰
机构
哈尔滨工业大学航天学院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第6期2220-2225,共6页
基金
航天科技基金(CASC0209)
文摘
针对无人机编队常用的leader-follower(领航-跟随)飞行模式,提出了一种考虑视觉导航设备输出时间延迟问题的INS/Vision相对导航方法,给出了leader与follower之间的相对惯导方程以及相对视线矢量测量原理。由于INS/Vision相对导航系统是一个强非线性系统,采用Unscented卡尔曼滤波融合相对惯导信息和相对视线矢量信息,从而估计出leader与follower之间的相对位置、相对速度和相对姿态,受姿态四元数的归一化限制,在滤波中采用罗德里格斯参数作为姿态误差状态,对于视觉导航系统量测量存在时间延迟的问题,给出了延迟后的量测量与当前惯导信息融合的方法,最后通过仿真研究证明了方法的有效性。
关键词
相对
导航
视觉导航
时间延迟
UNSCENTED卡尔曼滤波
相对视线矢量
Keywords
Relative navigation
Relative inertial equation
Vision navigation
The extended kalman filter
Time delay
分类号
V448.224 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
下载PDF
职称材料
题名
考虑几何约束的无人机双机编队相对姿态确定方法
被引量:
3
3
作者
张旭
崔乃刚
王小刚
崔祜涛
秦武韬
机构
哈尔滨工业大学航天学院
出处
《战术导弹技术》
北大核心
2017年第1期17-21,39,共6页
基金
国家自然科学基金(61304236)
文摘
针对无人机常用的领航—跟随双机编队飞行控制模式,提出了一种考虑几何约束的相对姿态确定方法。利用飞行器配备的视觉传感器,获得飞行器间及飞行器到目标的视线矢量信息,该方法不需要考虑目标的位置信息,避免了由位置偏差带来的误差。同时,给出了双机编队模式下视觉传感器的测量模型,分析了传感器量测噪声的统计特性,推导了基于几何约束的确定性相对姿态求解方法。仿真结果表明,考虑几何约束的双机编队无人机相对姿态确定方法可以有效估计出飞行器间的相对姿态,估计精度较高,能够满足无人机协同编队飞行控制需求,解决了远距离编队情况下视线矢量共面不可观测问题。
关键词
双机编队
视觉传感器
相对视线矢量
相对
姿态
无人机
Keywords
dual-UAVs formation
vision sensor
relative line-of-sight
relative attitude
UAV
分类号
V249.1 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于相对视线矢量测量的多航天器编队相对姿态求解方法
张旭
崔乃刚
王小刚
崔祜涛
秦武韬
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
1
下载PDF
职称材料
2
基于Sigma-point卡尔曼滤波的INS/Vision相对导航方法研究
崔乃刚
王小刚
郭继峰
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
10
下载PDF
职称材料
3
考虑几何约束的无人机双机编队相对姿态确定方法
张旭
崔乃刚
王小刚
崔祜涛
秦武韬
《战术导弹技术》
北大核心
2017
3
原文传递
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