城市环境下单无人机测向定位航迹优化算法

作     者：陈方正 郝绍杰 CHEN Fangzheng;HAO Shaojie

作者机构：中国电子科技集团公司第四十一研究所山东青岛266555 

出 版 物：《国防科技大学学报》 (Journal of National University of Defense Technology)

年 卷 期：2022年第44卷第6期

页      面：126-133页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 0714[理学-统计学（可授理学、经济学学位）] 0833[工学-城乡规划学] 

基　　金：安徽省重点研究与开发计划资助项目(112185762074)。 

主　　题：测向定位 航迹优化 多径效应 交互多模型 Fisher信息矩阵 

摘      要：为解决单架无人机在城市环境中对辐射源目标的定位问题,提出了一种基于环境预测法的单无人机测向定位航迹优化算法。使用交互多模型-扩展卡尔曼滤波进行视距和非视距信号混合环境下的目标估计。结合估计的目标位置和城市地理信息模型,基于视线追踪法求解信号遮挡区域和多径信号干扰区域。在滚动时域控制算法框架下生成无人机预测轨迹,以最大化Fisher信息矩阵行列式为测向定位评价准则,考虑建筑物障碍以及其对信号的遮挡和反射效应对无人机测向定位航迹的影响,控制无人机选择最优航向飞行。仿真结果表明,该方法能够使无人机在存在障碍、信号遮挡和多径干扰的环境下实现对目标的高精度测向定位,为解决城市环境下的单架无人机测向定位问题提供了新思路。