1、组合导航方案设计

卫星导航系统：卫星导航系统的功能是提供是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。

惯性导航系统：惯性导航系统不依赖外部信号，是一种*自主的导航系统，抗*力强，能为无人机的飞行控制提供高频率的导航定位信息。但是纯捷联惯导在原理上存在随时间发散的误差，特别是旋翼无人机系统由于体积重量限制，只能选用MEMS惯性传感器。针对MEMS惯性器件精度较低的情况，通过对MEMS惯性器件的误差特性进行实验研究，建立适合于无人机MEMS惯性器件的工程化误差模型，并在微惯性导航系统中进行误差补偿，以此来提高微惯性导航系统的性能。

组合导航软件框图如图所示。

组合导航软件框图

2、捷联航姿方案设计

在飞行器飞行过程中，姿态控制是关系到飞行是否稳定安全的重要因素，而飞行器的姿态数据获取则是姿态控制好坏的关键点，在捷联航姿系统中漂移、滞后等测量数据的不理想情况，都是致使控制系统发散的因素。所以，准确及时获取三轴姿态数据，是整个飞控、导航模块要解决的首要问题。

在飞控、导航模块中，配置了三轴MEMS速率陀螺和三轴MEMS加速度计，利用捷联惯导原理，就可以使用三轴角速率信息，通过捷联航姿解算，实时计算得到载体平台相对于惯性系的姿态。在一般的捷联惯导系统中，这个姿态还需要转换到导航系中，但是在捷联航姿系统中，只需要得到方向余弦矩阵即可，不需要进一步积分加速度计信息。

捷联航姿坐标系

捷联航姿系统可描述如下：三轴MEMS速率陀螺固连在载体平台上，载体平台在当地大地系（即惯性系）中运动，要求通过AD采集和捷联航姿解算，获取本体坐标系S_b相对于当地大地坐标系S_g（即惯性坐标系）的俯仰角、滚转角和偏航角。

3、应用领域

技术指标

图1.1 H2C无人机全图

无人机主要技术参数：

空机重量：5.5kg

有效载重：2kg

飞行时间：45min

大飞行速度：10m/s

测控距离：5-10km

抗风等级：5

大起飞高度：4200m

实用升限：300m

电池容量：44.4V  24.5Ah (18650锂电池)

1.1.1. 无人机

а)无人机折叠状态见图1.2

图1.2-无人机折叠状态

无人机折叠状态外形尺寸:

长 – 92cm

宽 – 30cm 

高 – 16cm

b)无人机展开状态见图1.3

图1.3-无人机展开状态

无人机展开状态外形尺寸：

长 – 97 cm

宽 – 92 cm

高 – 46 cm