组合导航系统在四旋翼无人机上的实现
徐越
摘 要：随着现代化科学技术的不断发展，无人机在我国的发展中也逐渐地被应用起来。无论是在军事上，还是在农业上，无人机的应用都能够促进行业的发展。无人机在其应用过程中最重要的就是对其导航系统建设，这样才能通过对其导航系统的控制，保障其安全运行。因此在这种背景下需要加强对无人机系统设计中的导航系统应用。鉴于此，本文在实际研究过程中针对组合导航系统在四旋翼无人机上的实现进行了专门的分析，首先在文中进行了组合导航系统传感器误差分析，其次进行了组合导航系统中的矩阵计算，再次进行了组合导航系统在四旋翼无人机中的应用，最后就组合导航系统在四旋翼无人机上的仿真实现展开了分析。希望在本文的研究帮助下，能够为组合导航系统和四旋翼无人机的应用中提供参考。
关键词：组合导航系统 四旋翼 无人机
中图分类号：V24 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）01（c）-0090-02
21世纪是科学飞速发展的时代，在这种背景下催生了很多智能化产业的出现和发展，无人机作为智能化生产中的一种，在当前形势下的发展中，已经被广泛地应用到军事发展和农业生产中，并且在无人机的应用下有效地提升了智能化产业的发展效率，因此在这种背景下需要加强对无人机应用中的技术管理研究。组合导航系统作为无人机应用中的关键，在当前形势下的发展中，必须要加强对无人机的组合导航系统应用研究，这样才能通过研究，全面地提升无人机的应用能力。因此对组合导航系统在四旋翼无人机中的应用研究，具有一定的现实意义。
1 组合导航系统传感器误差分析
导航系统在其实际应用过程中最为关键的因素就是在实际研究过程中，对其传感器误差进行专门的分析，这样才能在分析过程中及时地纠正传感器应用误差，并且保障传感器应用误差在其实际系统的使用过程中，能够及时地将误差处理压缩在最小范围内[1]。按照高位差分析法，将导航系统应用中的传感器应用误差性能体现在以下公式中。
按照上式中的数据分析得知，在实际数据的处理应用中，F代表的是真实的数值，而I代表的是单位阵，E代表的是加速度和螺旋仪的偏差。M代表加速度的标准控制量。W代表随机出现的噪声，G代表误差源。只有在实际的研究过程中，能够及时地将误差出现原因控制，这样才能提升组合导航系统的应用性能。
2 组合导航系统中的矩阵计算
在导航系统的应用过程中，最为重要的是对导航系统应用中的坐标处理系统应用。在导航系统的应用过程中，需要借助专门的分析法，将整体的数据导航信息进行传导处理，这样才能在数据的传导过程中有效地提升信息的导向传输能力，并且能够提升导航系统应用的能力[2]。本文在实际研究过程中，对组合导航传输系统中的地理坐标采集以比例坐标和位置坐标等一系列要素进行了专门的分析，并且通过实际的分析有效地将导航系统应用的矩阵进行了专门的计算整合。通过计算整合后的导航数据处理信息显示，具体的数据处理显示结果如图1所示。
在导航系统的传输构建中，最重要的就是加强对数据传输中的矩阵计算模型应用，这样才能通过数据模型的矩阵计算有效地将系统应用中的信息模型构建实现科学化处理[3]。并且在实际的数据模型处理整合中，能够及时地将导航系统定位的功能体现出来。在实际模型矩阵的计算中，通常采用四元数法和方向余弦法等进行专门的数据计算。
3 组合导航系统在四旋翼无人机上的应用
3.1 卡尔曼滤波器的选择
卡尔曼滤波器是一种专门的数据算法结构，在其实际应用过程中，是借助在卫星通信管理系统上实现的一种信息化的导航定位系统。在其实际应用过程中，能够针对数据导航的标准以及惯性卫星处理进行专门的分析，并且在分析过程中，能够形成专门的数据处理模型。现在对其模型的应用已经成为了专门处理数据计算的重要算法。在实际应用过程中，卡尔曼滤波法可以描述为k-1，或X-1也就是说在实际的应用过程中，如果K时刻的数据出现了转变，但是其数据的转变并不影响总体的数据计算结果[4]。
3.2 系统应用的模型选择
在实际导航系统的应用过程中，应该根据其具体的系统应用，进行专门的系统功能选择，本文在实际研究过程中，针对组合导航系统应用的模型功能选择，以GPS定位为标准进行了专门分析和研究。同时在分析过程中，结合卡尔曼滤波器选择进行了详细的技术管理应用分析，通过分析将其中的数据表述关系总结如下。
其中对应的关系用上式表示，具体的表示结果显示在实际系统应用中除了原有的旋转速度影响和螺旋转率影响之外，还会受到其他的因素干扰。同时在实际的系统应用过程中，要考虑数据传输导航和转速之间的关系，这样才能在其转速处理关系的应用中，有效地将其导航信息应用到实际的系统应用中。
4 结语
综上所述，在现代化科学迅速发展应用的情况下，要想全面地保障组合导航系统在四旋翼无人机中的技术应用能够发挥出其应有的管理效果，就应该在实际的技术应用中，加强对其技术应用和现有的四旋翼无人机的应用现状进行整合，这样才能在整合中有效地掌握好相关的技术应用。本文在研究过程中，通过对组合导航系统中的卡尔曼滤波器选择和系统应用模型的构建对组合导航系统进行了专门的分析。要想全面地提升四旋翼无人机导航过程中的应用性能，就应该加强对其系统应用过程中的技术总结，这样才能提升技术的应用能力。
参考文献
[1] 张勇刚，张云浩，李宁.基于互补滤波器的MEMS/GPS/地磁组合导航系统[J].系统工程与电子技术，2014，36（11）：2272-2279.
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[3] 李荣冰，于永军，刘建业，等.大气辅助的SINS/GPS组合导航系统研究[J].仪器仪表学报，2016，33（9）：1961-1966.
[4] 赵琳，王小旭，丁继成，等.组合导航系统非线性滤波算法综述[J].中国惯性技术学报，2015，17（1）：46-52.
