强磁干扰环境下无人机航向的修正方法研究

张宝译

（山东师范大学信息科学与工程学院，山东 济南 250358）

现今，无人机被应用在测绘、安防、巡检等多个领域。姿态信息（俯仰角、横滚角、航向角）是决定无人机飞行稳定的重要因素之一。姿态信息中，航向角十分重要，其多采用磁力计测量所在位置的磁场信息，与当地地球磁场信息进行数据融合处理来确定，以此获得无人机的初始航向角以及修正陀螺仪的时间累计误差，维持无人机航向角的正确与稳定。但是在强磁干扰环境下，无人机上的磁力计传感器测量的数据不再是所在位置的地磁信息，不能够确定无人机的航向角，而无人机航向角度不准确会直接影响无人机的位置信息的计算，极易发生飞行事故。因而，强磁干扰环境下如何准确得到符合无人机高动态控制要求的航向角度的研究关系到无人机的正常控制和飞行安全，具有十分重要的工程应用价值，对其研究具有非常重要的意义。

在强磁干扰环境下，磁力计无法使用，可以使用其他手段获得角度。比如，使用差分定向技术测量航向角度信息，但是差分定向技术输出测量角度的频率慢（5～10Hz）、精度低（与两天线之间的距离有关），无法满足无人机的高动态控制要求，不能直接使用，因此必须将差分航向角度与无人机姿态信息进行融合处理，从而得到动态性能好、准确度高的无人机航向角数据。文章对差分定向测量的航向角与无人机姿态信息如何进行数据融合处理进行研究，给出了一种实时、便捷的数据融合方法。……