信息几何辅助的无人机集群协同定位方法，结合近地轨道卫星系统

《Scientific Reports》：Information geometry aided UAV cluster cooperative positioning method with LEO satellite system

　　

摘要

低地球轨道（LEO）卫星的特点是接收信号功率高、信号传播速度快，其伪距精度远超传统导航星座。然而，当前LEO卫星的波束覆盖范围较小，导致单架无人机只能接收到1-2个卫星信号，从而无法实现定位。为了解决这一问题，本文提出了一种适用于无人机集群的合作定位方法。该方法利用无人机集群之间的测距信息来进行伪距校正。考虑到无人机来自LEO卫星的导航信息、惯性导航信息以及ADS-B导航信息之间的异步性，构建了一个信息几何概率模型来统一导航信息参数格式。结合因子图理论，构建了一个协作定位融合框架，以实现无人机集群的快速定位。通过使用中国的测试卫星进行了定位测试，并与现有的合作定位方法进行了比较。结果表明，本文提出的方法在定位精度和抑制极端变化方面具有显著优势。