轻小型无人机遥感组网飞行的高程安全监测冗余容错算法研究

作     者：王勇军 李智 孙山林 马兴元 晏磊 WANG Yongjun;LI Zhi;SUN Shanlin;MA Xingyuan;YAN Lei

作者机构：桂林电子科技大学电子工程与自动化学院桂林541004 桂林航天工业学院无人遥测重点实验室桂林541004 空间信息集成与3S工程应用北京市重点实验室(北京大学)北京100871 

基　　金："广西特聘专家"专项经费 广西自然科学基金项目(2015GXNSFBA139251) 广西自然科学基金重点项目(2016GXNSFDA380031) 广西科技重大专项(桂科AA172 04086) 国家重点研发计划项目(2017YFB0503004-4)~~ 

出 版 物：《地球信息科学学报》 (Journal of Geo-information Science)

年 卷 期：2019年第21卷第4期

页      码：542-551页

摘      要：针对轻小型无人机遥感组网飞行的高程安全要求,本文设计了基于INS/GPS/气压计的多源信息冗余容错测量方案。通过分析轻小型无人机遥感组网应用时复杂多变的工作环境对可靠性与容错能力的要求,采用了联邦滤波算法进行多传感器冗余信息融合。本文分析了联邦滤波结构及算法,通过计算得出了系统容错性好以及滤波精度高的信息分配系数取值原则,并在此基础上提出一种基于故障特征信息熵的Pignistic概率转换容错信息分配方法。该算法可得到清晰准确的故障概率分布,根据此概率分布运用信息熵来确定系统故障概率,进而结合信息分配系数的取值原则得出组合测量系统各个子系统的权重比。通过算例仿真验证了不同信息分配系数主要影响子系统的估计误差和容错性能,而对联邦主滤波器的融合估计误差影响较小,说明了本文的容错信息分配方法能够为各子系统分量提供可靠的分配系数。在旋翼无人机平台上的定高悬停实验证明了该方法能将无人机高程误差减小为传统联邦滤波算法的四分之一,进一步说明了该方法能提高无人机高程安全监测系统的精度及容错性。

主 题 词：轻小型无人机 多源信息融合 容错性 信息熵 组网飞行 高程安全 

学科分类：083002[083002] 0830[工学-生物工程类] 081802[081802] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 081602[081602] 0816[工学-纺织类] 

核心收录：

D　O　I：10.12082/dqxxkx.2019.180502

馆 藏 号：203670489...