机载多电磁矢量传感器的飞行器姿态优化估计

来源：电子测量技术杂志2022年第14期北京时间：

作者：党帅军，陈广东，廖俊杰，朱世杰

单位：1.南京航空航天大学电子信息工程学院/集成电路学院，南京211000; 2.南京航空航天大学无人驾驶飞机研究院，南京210000

摘要：实现对飞行器飞行姿态的快速精准估测是成功执行任务的重要保障。为提高飞行器飞行姿态估测的精准性和快速性，考虑到多重信号分类(multiple signal classific-ation algorithm，MUSIC)算法在谱峰搜索的时候计算量大且速度慢的特点，提出了在谱峰搜索中应用改进的粒子群算法。首先依靠飞行器机身上的各电磁矢量传感器的姿态位置与来自地面基站上所传送的信号信息之间的变化规律，形成MUSIC算法中所需要的导向矢量，建立由电磁矢量传感器组成的信号接收阵列的电磁波信号数学模型表达式，求出协方差矩阵，将矩阵的特征值进行分解得到噪声子空间，构造出姿态空间谱函数来完成信号空间谱的建立和谱峰搜索，从而得到表征姿态的唯一谱峰。最后通过仿真实验验证表明，在谱峰搜索应用改进粒子群算法能够有效的提高飞行姿态的估测精度和搜索速度。

关键词：电磁矢量传感器;粒子群算法;姿态;music算法;导向矢量