基于引導(dǎo)優(yōu)化的拒止環(huán)境無人系統(tǒng)相對定位
2024-09-06 00:00:00楊建永張小龍柴興華郭曉洲
無線電通信技術(shù) 2024年3期
摘 要：在衛(wèi)星拒止條件下，包含無人機、無人艇等多個節(jié)點的無人系統(tǒng)可以基于節(jié)點間距離信息，使用相對定位方法解算所有節(jié)點的絕對地理位置。由于無人系統(tǒng)節(jié)點的高機動特性，節(jié)點間的距離信息具有瞬時有效性，因此需要實現(xiàn)快速、精確的相對定位解算。旋轉(zhuǎn)矩陣的計算是相對定位解算的核心步驟，使用傳統(tǒng)的最小二乘法、牛頓法、遺傳法等無法兼顧效率與精度因素，基于自由度松弛的引導(dǎo)優(yōu)化算法通過放松旋轉(zhuǎn)矩陣的自由度能夠?qū)?yōu)參數(shù)的初始值一步引導(dǎo)至真值鄰域附近，再利用迭代法進行精細尋優(yōu)，從而實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)矩陣的短時間、高精度計算。仿真實驗結(jié)果表明，在無人系統(tǒng)測距誤差達到５ ｍ 時，基于引導(dǎo)優(yōu)化的相對定位方法解算時間為０． ０１４ ｓ，產(chǎn)生的定位誤差為２５． ７３ ｍ，與牛頓法的解算精度相當，同時減少了５５． ５６％ 的計算時間；與最小二乘法的計算時間相當，同時減少了３９． ４７％ 的定位誤差。
關(guān)鍵詞：衛(wèi)星拒止；相對定位；無人系統(tǒng)；引導(dǎo)優(yōu)化
中圖分類號：ＴＮ９６１ 文獻標志碼：Ａ 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（ＯＳＩＤ）：
文章編號：１００３－３１１４（２０２４）０３－０５６４－０９
