基于交互式多模型的飞机编队相对导航算法研究

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1、第４４卷第２期航空计算技术Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．２２０１４年３月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＭａｒ．２０１４基于交互式多模型的飞机编队相对导航算法研究１２３４吉波，谭震，樊建文，巩莉雯（１．西北工业大学航天学院，陕西西安７１００６８；２．空军驻西北地区代表室，陕西西安７１０１１９；３．西安导航技术研究所，陕西西安７１００６８；４．中国人民解放军９４１８８部队，陕西西安７１００７７）摘要：在飞机编队飞行时，成员间的相对位置信息是实现系统协同作战的重要保证，为了提高机群编队飞行的相对导航定位精度，在无地面基准的机群编队飞行ＪＴＩ

2、ＤＳ／ＧＰＳ／ＴＡＣＡＮ／ＩＦＤＬ组合的相对导航系统中，采用交互式多模型扩展卡尔曼滤波（ＩＭＭ桘ＥＫＦ）算法，设计实现了多传感器相对导航系统，克服了飞机动态模型参数变化导致使用单一动态模型滤波精度下降的问题。仿真分析结果表明，交互式多模型算法可以提高相对导航系统的定位精度和可靠性，特别在ＧＰＳ可见卫星很少的情况下，依然能够具有良好的定位性能。关键词：相对导航；组合导航；交互式多模型；卡尔曼滤波中图分类号：Ｖ２４９．３　　　文献标识码：Ａ文章编号：１６７１桘６５４Ｘ（２０１４）０２桘００８１桘０６StudyonRelativeNavigationSyst

3、eminAircraftFormationFlyingBasedonInteractingMultipleModelAlgorithm１２３４ＪＩＢｕｏ，ＴＡＮＺｈｅｎ，ＦＡＮＪｉａｎ桘ｗｅｎ，ＧＯＮＧＬｉ桘ｗｅｎ（１．SchoolofAstronautics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi′an７１００７２，China；２．ArmyRepresentationOfficeofAirForceinNorthwestArea，Xi′an７１０１１９，China；３．Xi′anResearchInstitute

4、ofNavigationTechnology，Xi′an７１００６８，China；４．No．９４１８８Troop，ThePLA，Xi′an７１００７７，China）Abstract：Ｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｒｅｌａｔｉｖｅｐｏｓｉｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍｅｍｂｅｒｓｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｇｕａｒａｎｔｅｅｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｉｎａｉｒｃｒａｆｔｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｌｙｉｎｇ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｎａｖｉｇａｔｉｏｎｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｃｃｕ

5、ｒａｃｙ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｉｓｃｕｓｓｅｓＪＴＩＤＳ／ＧＰＳ／ＴＡＣＡＮ／ＩＦＤＬｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈ-ｏｕｔｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌｐｏｓｉｔｉｏｎｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒａｉｒｃｒａｆｔｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｌｙｉｎｇ．ＩｎｔｅｒａｃｔｉｎｇｍｕｌｔｉｐｌｅｍｏｄｅｌＥｘｔｅｎｄｅｄＫａｌ-ｍａｎＦｉｌｔｅｒ（ＩＭＭ桘ＥＫＦ）ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｒｅａｌｉｚｅｍｕｌｔｉ桘ｓｅｎｓｏｒｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｒｅｌａｔｉｖｅｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈｃａｎｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍ

6、ｏｆｄｅｓｃｅｎｄｉｎｇｆｉｌｔｅｒｉｎｇｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｆｉｌｔｅｒｗｉｔｈｓｉｎｇｌｅｆｉｘｅｄｐａｒａｍｅｔｅｒ．Ｔｈｅｓｉｍｕ-ｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔＩＭＭ桘ＥＫＦｍｅｔｈｏｄｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｉｎｒｅｌａｔｉｖｅｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｉｔｓｔｉｌｌｂｅａｂｌｅｔｏｐｅｒｆｏｒｍｗｅｌｌｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｆｅｗｖｉｓｉｂｌｅＧＰＳｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ．Keywords：ｒｅｌａｔｉｖｅｎａｖｉｇａｔｉｏｎ；

7、ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｎａｖｉｇａｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｒａｃｔｉｎｇｍｕｌｔｉｐｌｅｍｏｄｅｌ；Ｋａｌｍａｎｆｉｌｔｅｒ引言率不一致，也都会导致组合系统的定位精度和稳定性在联合作战中，成员间的相互位置关系是最为重明显下降。针对这些问题，本文研究了在无地面基准３要的战术信息。作为ＣＩ系统重要组成部分的联合战的编队飞机ＪＴＩＤＳ／ＧＰＳ／ＴＡＣＡＮ／ＩＦＤＬ组合的相对导术信息分布系统（ＪＴＩＤＳ）提供相对导航定位服务，具有航系统，并采用交互式多模型扩展卡尔曼滤波算法，采［１］很高的战术技术特性和多功能性。研究高性能的多用常规的运动学方程建立状态模型，实现了无惯

8、导下传感器相对导航技术对我国未来军事发展具有十分重无线电多源导航融合，估计飞机的飞行状态。［２