一种微小型无人机导航装置

摘要

本发明提出了一种微小型无人机导航装置，包括：GNSS导航模块、IMU导航模块、地磁导航模块、姿态融合及导航控制模块和外壳，姿态融合及导航控制模块用于接收多个数据，并进行数据验证以判断GNSS导航模块、IMU导航模块和地磁导航模块是否正常，如果正常，则计算无人机的第一俯仰角和第一航向角、第二俯仰角和第一横滚角，第二航向角和第二横滚角，以预设融合算法进行姿态融合，生成无人机的位置数据，判断无人机的位置数据是否位于预设安全范围内，如果否，则控制无人机调整飞行状态直至位于预设安全范围内。本发明采用低成本传感器，可以降低整个装置的生产成本，实现跨平台的导航方法，可适用不同平台的无人机。

主权项

一种微小型无人机导航装置，其特征在于，包括：GNSS导航模块，用于测量无人机的天向方向速度V_天、水平方向速度V_水平、正北方向速度V_北和正东方向速度V_东；IMU导航模块，用于测量所述无人机三维方向上的加速度值A_x、A_y和A_z；地磁导航模块，用于测量所述无人机在水平面的三维方向上的磁场强度M_Xh、M_Yh、M_Zh和垂直面上的三维方向上的磁场强度M_Xv、M_Yv、M_Zv；姿态融合及导航控制模块，用于接收来自所述GNSS导航模块、IMU导航模块和地磁导航模块的多个数据，并进行数据验证以判断所述GNSS导航模块、IMU导航模块和地磁导航模块是否正常，如果正常，则根据所述天向方向速度V_天、水平方向速度V_水平、正北方向速度V_北和正东方向速度V_东计算所述无人机的第一俯仰角P_GNSS和第一航向角H_GNSS，根据加速度值A_x、A_y和A_z计算所述无人机的第二俯仰角P_IMU和第一横滚角R_IMU，根据M_Xh、M_Yh、M_Zh、M_Xv、M_Yv、M_Zv计算所述无人机的第二航向角H_EC和第二横滚角R_EC，以及对所述第一俯仰角P_GNSS、第一航向角H_GNSS、第二俯仰角P_IMU、第一横滚角R_IMU、第二航向角H_EC和第二横滚角R_EC以预设融合算法进行姿态融合，生成所述无人机的位置数据，并判断所述无人机的位置数据是否位于预设安全范围内，如果否，则控制所述无人机调整飞行状态直至位于预设安全范围内；外壳，所述GNSS导航模块、IMU导航模块、地磁导航模块和姿态融合及导航控制模块均位于所述外壳内。