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公开(公告)号：CN117156382A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202310969946.8
申请日：2023-08-03
申请人： 南京航空航天大学 , 航天时代飞鸿技术有限公司
摘要： 本发明公开了一种异空域分布的飞行器集群协同导航优化方法，根据集群中各飞行器不同的三维空间相对位置分布，将异空域分布的飞行器集群进行划分，首先分析卫星拒止区域外中、低空层飞行器在不同构型下对于卫星拒止区域中待辅助区域的定位精度，确定优化的中、低空层飞行器集群构型，保持其构型在飞行过程中不变，分析高空层飞行器集群在不同构型下对于中空层飞行器的协同定位性能，得到最终的异空域分布的飞行器集群优化构型，在此基础上构建协同导航模型，并解算得到最终协同定位结果。与未考虑飞行器异空域分布及构型优化的协同定位方法相比，本发明对待辅助飞行器的定位精度更优，更符合实际的应用场景。
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公开(公告)号：CN118838410A
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202410832469.5
申请日：2024-06-26
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G05D1/695 , G05D109/20
摘要： 本发明公开了基于动态博弈的异构分布式集群协同导航优化方法。在仅使用惯导的无人机集群网络中，有时机间通信存在冗余，对集群协同资源利用效率低，本发明在此基础上公布了一种协同网络优化方案。首先将无人机优先于锚点相连，其次根据无人机当前位置信息及协同情况，计算无人机集群效益函数，并根据连接/断开原则，确认无人机间协同情况，构建无人机集群协同网络。设置每一时刻无人机协同构建迭代终止条件，迭代构建当前时刻无人机集群协同网络，根据迭代终止的当前时刻无人机集群协同情况，重构无人机集群观测方程并求解、估计修正无人机惯导误差。本发明可以在网络通信资源有限的条件下，获得更高的定位精度。
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公开(公告)号：CN116182865A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202310089824.X
申请日：2023-02-09
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G01C21/20
摘要： 本发明公开了一种基于混合线性化消息传递的异构集群协同导航优化方法，在不同定位精度飞行器编队执行任务时，利用异构集群两两成员之间混合相对距离、角度的相对测量信息，提高异构集群整体定位精度；根据给定集群飞行器导航方式和性能，估计集群飞行器成员各自的定位误差，建立消息传递模型中位置、速度变量节点；使用基于线性回归的代数方法对相对测量信息进行线性化处理，建立消息传递模型中的相对测量消息；基于线性化处理后的消息传递模型，使用消息传递算法对异构集群的整体导航进行协同增强。本发明在飞行器数量较多、集群中存在混合测距、测角多种相对测量关系的情况下，能够有效提升集群飞行器整体的导航性能，适合实际应用。
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公开(公告)号：CN116401618A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310196450.1
申请日：2023-03-03
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种基于几何分布采样的跨域无人集群协同导航信息融合方法，根据不同类型的相对量测信息，建立球面、射线、矢量、方位面、仰视面等几何化观测模型组件，并基于该模型进行定位解的联合后验分布采样，将跨域无人集群的协同定位问题转换为混合几何分布采样组件消息传递模型上的推理问题，通过几何概率分布采样或概率分布乘积的方法，实现跨域无人集群载体自身位置信息与相对测量信息的融合，完成低精度载体的协同定位增强。本发明在相对测量信息复杂的情况下，能够显著提升集群的整体定位性能，适合实际应用。
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公开(公告)号：CN118640907A
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202410705991.7
申请日：2024-06-03
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G01C21/20
摘要： 本发明公开了用于大规模跨域场景的集群系统分簇协同导航方法，通过获取跨域场景中各集群节点的导航位置、速度及相对量测信息，在子域内根据节点信息完备性采取不同方案进行分簇，利用相对量测实现跨域集群簇间节点及同域集群簇内节点的协同导航，继而实现跨域集群节点自身机载导航系统信息与协同导航信息的融合输出，最终实现跨域场景中集群分簇系统导航性能的提升。与未考虑跨域协同的集群导航方案相比，本发明显著提升了跨域场景下集群系统的整体导航精度；与未考虑集群分簇的跨域协同导航方案相比，本发明针对大规模集群系统，有效降低了集群系统协同导航节点间的通信代价，并实现了较好的集群协同导航性能，具备实际应用价值。
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公开(公告)号：CN116699652A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310658045.7
申请日：2023-06-05
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种协同导航信息共模组合的导航系统群故障检测与识别方法，利用协同系统构建共模伪距残差提高GNSS接收机故障检测灵敏度，利用集群系统的协作特性提高对故障卫星的识别效率；对于协同导航系统中的辅助传感器的观测量与GNSS接收机的伪距观测量进行组合建模，对GNSS接收机的完好性进行监测后还能够检测辅助传感器是否发生故障。本发明方法能够在复杂环境下，应对诱发伪距故障的不同因素，采用分散式故障处理，提高协同导航系统中GNSS接收机的故障检测率和识别率，并且检测识别协同导航系统中辅助传感器的故障，提高协同导航系统整体的完好性，以保证导航系统的准确性和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN118896620A
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202411114584.5
申请日：2024-08-14
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种基于非合作近地轨道常驻群体观测的自主导航方法，包括以下步骤：采集惯性导航系统的加速度和角速度输出数据；采集星敏感器观测近地轨道常驻群体(RSOs)解算出惯性姿态角数据或者采集观测RSOs在观测坐标系下的单位矢量以及RSOs位置信息；根据测量的RSOs方位角、高度角以及位置信息解算出载体位置和姿态信息并构建量测方程或者推算出RSO量测方程；由惯性导航系统与RSO观测传感器构建因子图；利用因子图模型优化导航结果；该方法提升对位置和速度的优化效果。此外，根据RSO量测方程构建RSO传感器因子并加入因子图解算，以获得最大后验概率优化导航结果；增添了对位置和速度的修正作用，且有效提升了姿态角优化的准确性。
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公开(公告)号：CN117288190A
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202310906289.2
申请日：2023-07-21
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种互观测受限条件下的飞行器集群协同导航拓扑构建方法，首先设置无人机采用不同协同连接的周期，接着在协同连接数允许范围内，优先将无人机集群中高精度无人机和锚点协同连接，抑制其惯导漂移；其次将低精度无人机与锚点、高精度无人机协同连接，以提升整体导航定位精度。在协同连接好无人机集群网络的基础上，利用惯导信息及测距、测角信息建立观测方程，并根据伪观测解方法解决观测量不足引起的惯导误差发散问题，对无人机集群惯导误差进行修正。和未采用本发明方法进行协同连接相比，本发明可以在协同连接数受相同限制的条件下，获得更高的定位精度。
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公开(公告)号：CN116086494A
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202310003333.9
申请日：2023-01-03
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G01C25/00
摘要： 本发明公开了一种基于伪观测的异构飞行集群惯导误差协同修正方法，由多架无人机组成无人机集群，无人机间相互观测，包括以下步骤：S1，获取当前时刻各无人机惯导位置和惯导位置估计噪声；S2，选定基准锚点，获得集群内部无人机间相对距离观测、相对方位角观测和相对俯仰角观测；S3，根据步骤S2获得的观测数据，建立异构集群无人机观测方程；S4，根据观测方程是否充足，构建伪观测方程；S5，根据观测矩阵的秩进行分类，并求解观测方程；S6，更新各无人机的惯导位置、姿态和速度。本发明通过修正后的位置信息与惯导信息组合对导航位置姿态速度进行修正更新，可用观测量不足时取得较好的集群整体定位精度。
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公开(公告)号：CN116401618B
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202310196450.1
申请日：2023-03-03
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种基于几何分布采样的跨域无人集群协同导航信息融合方法，根据不同类型的相对量测信息，建立球面、射线、矢量、方位面、仰视面等几何化观测模型组件，并基于该模型进行定位解的联合后验分布采样，将跨域无人集群的协同定位问题转换为混合几何分布采样组件消息传递模型上的推理问题，通过几何概率分布采样或概率分布乘积的方法，实现跨域无人集群载体自身位置信息与相对测量信息的融合，完成低精度载体的协同定位增强。本发明在相对测量信息复杂的情况下，能够显著提升集群的整体定位性能，适合实际应用。(56)对比文件Mingxing Chen.Cooperative navigationof unmanned aerial vehicle swarm based oncooperative dilution of precision.《Robotics and Inertial IntegratedNavigation Techno-Research article》.2020,全文.Cooperative positioning algorithm ofswarm UAVs based on posteriorlinearization belief propagation《.IEEEAccess》.2019,全文.
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