基于单脉冲二次雷达的无人机自主着陆引导系统设计实现

发布时间：2017-08-01 09:14

  本文关键词：基于单脉冲二次雷达的无人机自主着陆引导系统设计实现

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【摘要】：无人机的应用在近几年出现了大幅增长,无人机的型谱也产生了较大拓展。当需要由人介入到无人机控制回路中,进行人在回路的无人机着陆操纵时,由于控制时延、飞行员态势感知能力受限,易产生危及飞行安全的故障与事故。当前对无人机自主着陆引导技术的研究需求越来越迫切。本论文针对无人机自主着陆引导问题,提出以单脉冲二次雷达与差分GPS技术为主构建引导系统,以系统设计、应用与数据分析为主要工作内容,在深入分析单脉冲二次雷达与差分GPS理论和技术原理的基础上,对系统进行了设计,实现了引导系统原理样机,并进行了试飞验证。试飞结果表明,该系统定位精度较高,可靠性高,是一种可行的无人机自主着陆引导系统。主要内容为:1、系统需求分析,确定系统的设计方向;2、主要技术原理分析,对单脉冲雷达测角原理、二次雷达测距原理、差分GPS定位原理,以及相关技术的误差进行分析;3、进行引导系统的工程设计,在单脉冲二次雷达与对GPS定位的工作原理研究基础上,开展单脉冲二次雷达与差分GPS结合的无人机自主着陆引导系统设计,并进行系统的原理样机实现;4、进行跑道标定、单脉冲二次雷达标定方法分析;对试飞中采集的数据进行误差分析。
【关键词】：单脉冲 二次雷达 差分GPS 着陆引导
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V249;V279
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 选题依据与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 主要研究工作11-12
• 1.4 本文章节安排12-13
• 第二章 系统需求分析13-16
• 2.1 系统使用条件需求13-14
• 2.2 系统引导精度需求14
• 2.3 系统安全性需求14-15
• 2.4 本章小结15-16
• 第三章 主要技术原理分析16-34
• 3.1 二次雷达技术原理16-17
• 3.2 单脉冲雷达测角原理17-19
• 3.3 单脉冲二次雷达基本工作原理19-20
• 3.4 单脉冲二次雷达系统误差分析20-22
• 3.4.1 二次雷达一次回波影响20
• 3.4.2 多路径效应20-22
• 3.5 GPS卫星导航技术概述22-28
• 3.5.1 测码伪距单点定位24-26
• 3.5.2 测相伪距单点定位26-28
• 3.6 差分GPS定位原理28-33
• 3.6.1 位置差分原理28-29
• 3.6.2 伪距差分原理29-30
• 3.6.3 载波相位差分原理30-33
• 3.7 GPS定位误差分析33
• 3.8 本章小结33-34
• 第四章 自主着陆引导系统设计34-58
• 4.1 单脉冲二次雷达单元设计35-38
• 4.1.1 系统架构设计35-36
• 4.1.2 收发分系统36
• 4.1.3 转台与伺服分系统36-37
• 4.1.4 信号处理分系统37-38
• 4.1.5 显示控制分系统38
• 4.2 差分GPS定位单元设计38-49
• 4.2.1 系统架构设计38-39
• 4.2.2 差分报文格式39-41
• 4.2.3 差分基准站配置41-46
• 4.2.4 差分移动站配置46-49
• 4.3 标校设备设计49-54
• 4.3.1 雷达标校源设计49-51
• 4.3.2 跑道标定设备设计51-54
• 4.4 系统部署方案设计54-56
• 4.4.1 固定式部署方案54-55
• 4.4.2 移动式部署方案55-56
• 4.5 本章小结56-58
• 第五章 系统应用与数据分析58-69
• 5.1 系统工作流程58
• 5.2 单脉冲二次雷达标定方法58-59
• 5.3 跑道标定方法59-62
• 5.3.1 跑道航向的计算60-62
• 5.3.2 跑道长度的计算62
• 5.4 试飞验证与数据分析62-66
• 5.4.1 试飞方法62
• 5.4.2 试飞场地62-63
• 5.4.3 第一架次数据处理63
• 5.4.4 第二架次数据处理63-66
• 5.5 多路径影响66-67
• 5.6 本章小结67-69
• 第六章 结论69-70
• 6.1 全文总结69
• 6.2 未来工作展望69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-73

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本文编号：603522