提出一种基于测距的分布式自适应集群组网导航方法，主要包括基于相对测距的协同导航算法以及自适应组网策略。利用相对测距信息修正导航误差， 可有效提升无人飞行器集群的导航精度，并且可保证在任意网络构型、集群节点变化等情况下可靠运行。

1.一种基于数据链组网测距的分布式集群协同导航系统，其特征在于，包括：模块m1：各载体节点导航系统；模块m2：各载体节点数据链；模块m3：协同导航信息处理器。

2.一种基于数据链组网测距的分布式集群协同导航方法，其特征在于，采用权利要求1所述的基于数据链组网测距的分布式集群协同导航系统，执行如下步骤：步骤s1：根据导航各节点误差，确定协同导航各节点信息源权重；步骤s2：根据各节点信息源权重，确定分布式集群组网策略；步骤s3：通过数据链组网对各导航节点进行测距和通讯；步骤s4：对各导航节点的信息进行融合，得到异构导航系统分布式集群协同导航信息；所述步骤s1在模块m1中实现，所述步骤s2、步骤s3在模块m2中实现，所述步骤s4在模块m3中实现。

3.根据权利要求2所述的基于数据链组网测距的分布式集群协同导航方法，其特征在于，所述步骤s1包括：若组网节点为纯惯性导航，则建立惯导误差累积预测模型，根据累积误差确定协同导航信息源权重；根据初始对准后的姿态误差、装订的速度误差和位置误差建立单个节点惯导误差累积预测模型，对开始导航后的初始姿态误差引起的速度误差进行外推预测，开始导航时刻t1到当前时刻t2之间惯导速度误差变化值取为：之间惯导速度误差变化值取为：之间惯导速度误差变化值取为：根据速度误差外推开始导航时刻t1到当前时刻t2之间初始姿态误差惯导位置误差变化值取为：

基于测距的分布式集群组网导航算法仿真。对上述提出的组网导航算法进行仿真，设置集群节点数为4，分别编号为 1~4，节点1~2飞行高度为7km，初始位置分布相距60km，节点3~4飞行高度为8km，初始位置分布相距60km，集群先北飞后东飞，航速为200m/s，航向角 ψ为 0，飞行时间为600s，

应用场景主要针对复杂作战环境下大规模集群协同作战，其环境中具有电磁屏蔽或干扰， 集群内飞行器（导弹、制导炸弹或无人机等） 无法正常接收到卫星导航信号，集群内飞行器装备惯性导航系统及数据链，数据链可测量飞行器间的相对位置并进行实时通讯，利用本方法根据相对距离信息修正惯导的位置误差，从而提高集群定位精度。

北京航空航天大学-王学运

研究方向：

1、无人集群技术及无人机系统技术

2、工人智能制导与控制技术，先进飞行控制技术

3、惯性导航、组合导航、组网协同导航技术

教育及工作经历：

2007/09-2011/06，北京航空航天大学大学，仪器科学与光电工程学院，学士；

2011/09-2016/06，北京航空航天大学大学，仪器科学与光电工程学院，博士，导师：冯培德院士

2016/07至今，北京航空航天大学大学，仪器科学与光电工程学院教师

教学工作：

主讲本科及研究生课程共3门：

（1）本科生核心基础课“自动控制原理”

（2）本科生核心专业课“制导与控制基础”

（3）研究生专业课“航天器姿态控制系统”

获评北京航空航天大学优秀研究生毕业论文指导教师。

科研项目：

主持科研项目9项，参加国家重大科研项目6项：

（1）主持HJJ**项目“****大数据分析管理系统”，总经费79.8万元；

（2）主持航天科技集团八院项目“****协同**技术研究”，总经费60万元；

（3）主持航天科技集团一院项目“具身智能飞行器自主运动规划技术”，研究基于大模型的具身智能路径规划与飞行控制技术，总经费50万元；

（4）主持HJJ**合作项目“****导航系统比测评估”，总经费28.52万元；

（5）主持HJ合作项目“某型无人机飞行控制仿真系统”，总经费25万元；

（6）主持航空科学基金航空人工智能专项，总经费20万元；

（7）主持北京市自然科学基金项目，总经费10万元；

（8）参加国家某重大专项子课题“**高超再入飞行器****评估技术”；

（9）参加工信部**专项“基于人机混合智能决策**飞行驾驶系统研制及演示验证”子课题；

（10）参加HJ****项目“***全电驱动无人飞行器”，研究倾转旋翼、翼身融合新构型无人机系统与控制技术。

一种基于数据链组网测距的分布式集群协同导航系统和方法,系统包括:模块M1:各载体节点导航系统,模块M2:各载体节点数据链,模块M3:协同导航信息处理器;方法包括:步骤S1:根据导航各节点误差,确定协同导航各节点信息源权重;步骤S2:根据各节点信息源权重,确定分布式集群组网策略;步骤S3:通过数据链组网对各导航节点进行测距和通讯;步骤S4:对各导航节点的信息进行融合,得到异构导航系统分布式集群协同导航信息;其中,步骤S1在模块M1中实现,步骤S2,步骤S3在模块M2中实现,步骤S4在模块M3中实现.本发明保证了分布式集群在各种复杂环境下的导航精度,降低了单个载体导航系统的成本

已经与某单位联合完成了演示验证。

技术转让，技术合作