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第36
第36卷第4期2024年4月
Vol.36No.4Apr.2024
JournalofSystemSimulation
基于构型优选的5G集群无人机协同导航方法
高超1，黄郑1,3*，赵轩2，王红星1,3，龙涛2
(1.国网江苏省电力有限公司，江苏南京210024；2.国网江苏省电力有限公司南京供电分公司，江苏南京210017；
3.江苏方天电力技术有限公司，江苏南京211100)
摘要：针对现有基于测距的集群UAV协同导航方法普遍忽略了空间构型对定位定能的影响，难以获得精确的导航定位结果，提出一种基于空间构型优选的5G集群UAV协同导航方法。构建了复杂环境下基于5G信号的UAV相对测距误差模型，基于最小几何精度因子(geometricdilutionofprecision，GDOP)准则建立了协同导航节点寻优策略，实现了协同导航空间构型的实时优选；设计了基于5G测距网络的协同导航滤波器，对UAV导航信息进行在线估计和实时补偿，提高集群UAV的协同定位精度。仿真结果表明：该方法从机定位精度平均提升了约42.05%，为集群UAV实现在卫星不可用条件下的自主导航提供了一种有效的新方法。
关键词：5G测距；协同导航；多无人机；GDOP(geometricdilutionofprecision)；最优构型
中图分类号：TP391.9；TP29文献标志码：A文章编号：1004-731X(2024)04-0981-10
DOI:10.16182/j.issn1004731x.joss.22-1472
引用格式:高超,黄郑,赵轩,等.基于构型优选的5G集群无人机协同导航方法[J].系统仿真学报,2024,36(4):981-990.
Referenceformat:GaoChao,HuangZheng,ZhaoXuan,etal.CollaborativeNavigationMethodfor5GClusterUAVBasedonConfigurationOptimization[J].JournalofSystemSimulation,2024,36(4):981-990.
CollaborativeNavigationMethodfor5GClusterUAVBasedonConfigurationOptimization
GaoChao1,HuangZheng1,3*,ZhaoXuan2,WangHongxing1,3,LongTao2
(1.StateGridJiangsuElectricPowerCo.,Ltd.,Nanjing210024,China;2.StateGridJiangsuElectricPowerCo.,Ltd.,NanjingPowerSupplyBranch,
Nanjing210017,China;3.JiangSuFrontierElectricTechnologyCo.,Ltd.,Nanjing211100,China)
Abstract:TheexistingrangebasedcooperativenavigationmethodsforclusteredUAVsgenerallyignoretheimpactofspaceconfigurationonpositioningandenergydetermination,whichmakesitdifficulttoobtaintheaccuratenavigationandpositioningresults.Inviewofthis,acollaborativenavigationmethodisproposedfor5GclusteredUAVsbasedonspatialconfigurationoptimization.TherelativerangingerrormodelofUAVsbasedon5Gsignalsincomplexenvironmentsisconstructed,andtheoptimizationstrategyforcollaborativenavigationnodesisestablishedbase
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