无人驾驶直升机能否实现自主飞行,关键在于飞行控制系统,而飞行控制系统又与导航系统密不可分,导航系统为飞行控制系统提供准确的飞行参数。利用有限的测量数据来确定无人直升机的飞行状态变量是无人直升机飞行控制系统研究的热点。卡尔漫滤波能够利用系统某些量测量估计系统状态误差,校正系统状态变量。 本文对无人直升机导航系统进行了分析、设计和理论仿真,利用 GPS 导航和捷联式惯性导航组成 SINS/GPS 组合导航系统。介绍了多传感器的组合导航系统的硬件构成和组合原则,论述了多传感器数据融合原理,阐述了惯导系统和差分 GPS 的工作原理、特点和主要误差源,建立了 18 维状态量的组合系统动态方程。建立了飞行仿真模型,在给定的飞行航迹段,通过对飞行航迹施与白噪声,使其作为系统的观测量,并用卡尔漫滤波方法对组合系统进行了仿真,得到了有关的数据和曲线,并与系统观测量进行了分析比较。 结果表明,速度、位置组合的 SINS/GPS 组合导航系统可提供高精度的导航信息,具有极大的应用价值,能有效地给飞行控制系统提供帮助。