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无人机导航定位技术简介与分析
无人机导航定位技术简介与分析
无人机导航定位工作主要由组合定位定向导航系统完成，组合导飞行一段时间后，即可得到真航迹的一串地形标高。将测得的数据与预先存储的数字地图进行相关分析，确定飞机航迹对应的网格位置。因为事先确定了网格各点对应的经纬值，这样便可以用数字地图校正惯导。
2)影像匹配
又称影像相关。与地形匹配的区别是，预先输入到计算机的信息不知是高度参数，而是通过摄像等手段获取的预定飞行路径的景像信息，将这些景象数字化后储存在机载的相关计算设备中，这些信息具有很好的可观测性。
飞行中，通过机载的摄像设备获取飞行路径中的景象。然后利用机载数字景象匹配相关器将其所测与预存的景象进行相关比较以确定飞机的位置。
3)桑地亚惯性地形辅助导航
桑地亚惯性地形辅助导航采用了推广的递推卡尔曼滤波算法，具有更好的实时性。其原理是:根据惯导系统输出的位置在数字地图上找到地形高程。而惯导系统输出的绝对高度与地形高程之差为飞行器相对高度的估计值。它与无线电高度表实测相对高度之差就是卡尔曼滤波的测量值。地形的非线性导致了测量方程的非线性。采用地形随机线性化算法可以实时获得地形斜率，得到线性化的测量方程，结合惯导系统的误差状态方程，经递推卡尔曼滤波算法可得到导航误差状态的最佳估计。利用输出校正可修正惯导系统的导航误差，从而获得最佳导航状态。
5 地磁导航
地磁场为矢量场，在地球近地空间内任意一点的地磁矢量都不同于其它地点的矢量，且与该地点的经纬度存在一一对应的关系。因此，理论上只要确定该点的地磁场矢量即可实现全球定位。
按照地磁数据处理方式的不同，地磁导航分为地磁匹配与地磁滤波两种方式。目前地磁匹配在导航应用研究中更为广泛，它是把预先规划好的航迹某段区域某些点的地磁场特征量绘制成参考图(或称基准图)存贮在载体计算机中，当载体飞越这些地区时，由地磁匹配测量仪器实时测量出飞越这些点地磁场特征量，以构成实时图。在载体上的计算机中，对实时图与参考图进行相关匹配，计算出载体的实时坐标位置，供导航计算机解算导航信息。
地磁匹配类似地形匹配系统，区别在于地磁匹配可有多个特征量。
单一导航技术优缺点分析
1)惯性导航。优点是不依赖外界任何信息实现完全自主的导航，隐蔽性好，不受外界干扰，不受地形影响，能够全天候工作。缺点是定位误差是随时间积累的累积误差，精度受到惯导系统的影响。
2)GPS导航。优点是全球性、全天候、连续精密导航与定位能力，实时性较出色。缺点是易受电磁干扰;GPS系统接收机的工作受飞行器机动的影响，比如GPS的信号更新频率一般在1 Hz～2 Hz，如果飞行器需要快速更新导航信息，单独搭载GPS系统就不能满足飞行器更新信息的需要。
3)多普勒导航。优点是自主性好，反应快，抗干扰性强，测速精度高，能用于各种气候条件和地形条件。缺点是工作时必须发射电波，因此其隐蔽性不好;系统工作受地形影响，性能与反射面的形状有关，如在水平面或沙漠上空工作时，由于反射性不好就会降低性能;精度受天线姿态的影响;测量有积累误差，系统会随飞行距离的