无人机激光相对引导系统设计与试飞验证
CSTR:
作者:
作者单位:

1.航空工业成都飞机设计研究所,成都 610091;2.歼击机综合仿真航空科技重点实验室,成都 610091

通讯作者:

李晖,男,高级工程师, E-mail: lihui287@163.com。

中图分类号:

V241.62


Design and Flight Test of Laser Relative Guidance System for UAVs
Author:
Affiliation:

1.Chengdu Aircraft Design & Research Institute of AVIC, Chengdu 610091, China;2.The Aviation Key Laboratory of Fighter Integrated Simulation, Chengdu 610091, China

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    摘要:

    为了提高复杂电磁环境下无人机着陆引导系统的抗干扰能力,可在无人机着陆段采用基于激光的无人机精确引导方法。本文对激光相对引导系统的工作原理及流程进行了分析,设计了基于激光引导的无人机着陆试验流程,并基于某无人机平台完成了试飞验证,获得了重要的试验数据,最后将激光相对引导数据与差分GPS引导数据统一转换到地平坐标系下,完成了两种体制的数据比较和误差分析,并进一步梳理了将激光相对引导技术推向工程应用需要注意的问题。

    Abstract:

    In order to improve the anti-jamming ability of the UAV guidance system in complex electromagnetic environment, a precise guidance method based on laser is used in the landing phase of UAVs. In this paper, we analyze the principle and process of the laser relative guidance system. Further, we design the landing test process of UAVs based on the laser guidance. The flight test is carried out on a scaled UAV platform and the important test data are obtained. Finally, we convert the laser relative guidance data and the differential GPS guidance data into the ground-level coordinate system, and the data comparison and error analysis of the two systems are completed. We further sort out the problems that need to be considered when the laser relative guidance technology is applied in practice.

    表 1 试验中两种体制X、Y、Z轴方向误差的标准差Table 1 Standard deviation of XYZ axis error of two systems in test
    图1 激光相对引导系统合作目标安装位置示意图Fig.1 Schematic diagram of installation position of laser relative cooperative target of guidance system
    图2 激光相对引导系统主机安装位置示意图Fig.2 Schematic diagram of installation position of laser relative guidance system host
    图3 WGS84坐标系到地平坐标系转化Fig.3 Transformation from WGS84 coordinate system to horizon coordinate system
    图4 比对数据计算示意图Fig.4 Diagram of comparison data calculation
    图5 在地平系下两种体制测量数据X轴方向坐标比较Fig.5 Comparison of X-axis coordinates of two kinds of measurement data in horizontal system
    图6 在地平系下两种体制测量数据Y轴方向坐标比较Fig.6 Comparison of Y-axis coordinates of two kinds of measurement data in horizontal system
    图7 在地平系下两种体制测量数据Z轴方向坐标比较Fig.7 Comparison of Z-axis coordinates of two kinds of measurement data in horizontal system
    图8 在地平系下两种体制测量数据XYZ轴误差比较曲线Fig.8 Error comparison curves of XYZ axis of two kinds of measurement data in horizontal system
    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

李晖,杨朝旭,唐勇,马波,倪静.无人机激光相对引导系统设计与试飞验证[J].南京航空航天大学学报,2021,53(4):648-652

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  • 收稿日期:2020-05-20
  • 最后修改日期:2020-11-22
  • 在线发布日期: 2021-08-05
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