改进组合差分定位算法在无人机上的应用
2021-07-13杨国东张旭晴
邸 健,杨国东,张旭晴
(吉林大学 地球探测科学与技术学院,吉林 长春 130026)
目前,全球导航卫星系统(GNSS)已经达到cm级的定位精度,差分定位技术被广泛用于高精度定位中[1],一般测量型的差分GNSS系统具备高精度、高可靠性的优点,昂贵的价格以及较大的体积限制其普及。在无人机领域,很多微小型的无人机无法搭载测量级GNSS设备,为了降低硬件质量只能搭载轻型GNSS接收机。但是这种轻型GNSS接收机的单点误差在10 m左右,定位精度较低,同时随着无人机飞行速度的提高,定位精度将会进一步降低。
单频GNSS接收机的定位精度不及双频的主要原因是电离层的延时误差,但是在短基线的范围内,这种误差的影响较小[2],因此,单频接收机完全可以实现高精度定位。目前针对高精度GNSS定位的研究越来越多,Takasu等[3]对低成本U-blox接收机与螺旋天线在RTK定位中的表现进行了评估,最终得出天线的质量是影响定位精度的主要因素;Odolinski等[4]通过实验发现U-blox接收机在模糊度解算和定位精度上可以与测量型的双频GPS接收机处于同一量级;Mongredien等[5]采用U-blox接收机和差分改正信息最终实现了短基线范围的cm级定位精度;杨光等[6]人探究了U-blox接收机搭载在固定翼无人机上的定位精度,同时融合BDS/GPS的差分定位算法,极大提高了定位精度;李江卫等[7]人通过对低成本单频U-blox接收机的BDS/GPS定向性能的分析,得出在动态定向精度上略低于高成本测量型接收机。
北斗导航系统(Bei Dou Navigation Satellite System,BDS)是我国自主研发的卫星导航系统,能够提供全天时、全天候和全球性高精度自主导航定位服务,系统将由35颗卫星布满MEO,GEO和IGSO 3种不同的高度卫星轨道,将于2020年完成布网[8-10]。……
