无线日盲紫外光测距定位方法

摘要：

在无人机的自主飞行及着陆引导中,测距与定位是其中的关键问题.本文提出了一种基于无线紫外光的测距定位方法,对无线紫外光直视通信模型和非直视通信模型进行了分析,推导出直视和非直视情况下的距离计算公式.根据四节点定位算法,可以解出未知节点的位置坐标.使用波长为255 nm的"日盲"紫外L ED及光电倍增管作为收发器件,测距信号采用10 kHz的方波信号,在不同天气情况下进行测距实验.实验结果表明:在直视情况下,被测距离真值为0~100 m的测距误差均小于5 m;在非直视情况下,由于多径散射的影响,有效测距距离降为0~70 m.当发送仰角和接收仰角均小于10°时,测距误差较小,均小于5 m,当发送仰角和接收仰角均大于10°时,随着发送仰角和接收仰角的增大,有效测距距离明显降低.总的来说,该算法有着较高的精度,在G PS无法正常使用时能够为无人机提供导航数据,基本能够满足自主降落和飞行引导的要求.

关键词：光通信、紫外光、定位方法、测距误差、飞行引导

所属期刊栏目：25

分类号：TN23(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金-中国民航局民航联合研究基金资助项目U1433110;西安市碑林区科技计划项目GX1617;陕西省教育厅产业化培育项目2013JC09;陕西省复杂系统控制与智能信息处理重点实验室西安理工大学开放课题基金资助项目2016CP05

在线出版日期：2017-11-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2324-2332