[發明專利]一種應用在無人機上的提高導航解算精度的方法

無效

• 申請號: 201210454081.3
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN103019249A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 舒婷婷;王宏倫;陳*
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G01C21/20
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文利

技術領域

本發明屬于航空自動化控制領域，具體涉及一種應用在無人機上的提高導航解算精度的方法。

背景技術

DSP芯片，即數字信號處理芯片，也稱信號處理器，是一種特別適合于進行數字信號處理運算的微處理器，其主要應用是實時快速地實現各種數字信號處理算法。最成功的DSP芯片當數美國德州儀器公司（Texas?Instruments，簡稱TI）的一系列產品。TI公司已經成為世界上最大的DSP芯片供應商，其DSP市場占有量占全球總額的近50%。

因為TI公司的TMS320系列通用DSP芯片具有接口方便、編程方便、穩定性好、精度高、可重復性好、集成方便等優點，數字信號處理能力、速度都能滿足無人機飛行控制的要求，成為無人機機載飛行控制與管理計算機的首選。

TMS320系列的提供32位單精度浮點格式和40位擴展精度浮點格式兩種浮點格式。由于用的最多的是單精度浮點格式，TMS320系列DSP開發平臺的庫函數僅適用于32位單精度浮點格式，而40位擴展精度浮點格式的僅是處理器支持的基本四則運算。

但是，當DGPS的定位精度為0.1m時，使用32位浮點類型庫函數進行導航解算側偏距時僅能達到3m左右的靈敏度。因此，為提高無人機起飛著陸精度，需要考慮利用40位浮點類型來進行導航解算。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，提出一種基于TMS320系列DSP開發平臺應用于無人機上的提高導航解算精度的方法。導航解算輸出側偏距和側偏移速度，根據側偏距和側偏移速度的進行糾偏控制，達到控制無人機跟蹤航線的目的。側偏距的計算精度影響航線跟蹤的精準度，而側偏移速度的計算精度影響航線跟蹤的快速性與穩定性。

一種應用在無人機上的提高導航解算精度的方法，包括以下幾個步驟：

步驟一：獲取無人機的從點、到點與當前位置信息；

飛機的從點、到點、當前位置各包含經度、緯度與高度信息，通過導航設備，獲取無人機的從點、到點與當前位置信息，信息為40位浮點類型的數據信息，40位浮點類型簡稱為Double40類型；

步驟二：將從點、到點和當前位置的40位浮點類型的經度、緯度、高度數據進行拆分，得到40位浮點類型數據的三角函數方程；

DSP芯片中32位浮點類型標識為double，40位浮點類型標識為longdouble，將32位浮點類型的數值標識為Double32，將40位浮點類型標識為Double40；

設經度或者緯度或者高度的40位浮點類型數據為x，按x＝x₀+dx將數據拆分成小數點5位以前的數與小數點5位后的數，其中x₀表示小數點5位以前的數，為Double32類型，dx表示小數點5位后的數，由Double40類型轉存儲為Double32；

則有：

f(x)＝f(x₀)+f′(x₀)dx??????（4）

其中，f(x)表示Double40類型參數x的函數，x₀為Double32類型參數，f(x₀)表示Double32類型參數x₀的函數，f(x₀)、f′(x₀)直接使用Double32類型庫函數，實現Double40數據類型函數f(x)的計算；

當f(x)為三角函數時，根據式（4），由Double32類型三角函數計算Double40類型三角函數，具體為：

cos(x)＝(Double40)(cos((Double32)x₀))-dx×(Double40)sin((Double32)x₀)

sin(x)＝(Double40)(sin((Double32)x₀))+dx×(Double40)cos((Double32)x₀)

tg(x)＝(Double40)(tg((Double32)x₀))+dx/temp?????????????????????????????????(5)

arctg(x)＝(Double40)arctg((Double32)x₀)+dx/(1.0+x₀×x₀)