5、基于测距的协同观测建模详解

基于测距的协同观测建模详解

在航空导航领域，基于测距的协同观测建模是提升导航性能和可靠性的重要手段。下面将详细介绍相关的几何模型、观测模型以及不同协作结构下的具体应用。

1. 相对测距观测几何

基于相对测距可以建立多锚点 - 标签协同导航模型。在一个群体中，标签成员可以通过机载雷达、数据链路或其他测距传感器获取其与锚点的相对距离。相应的观测模型是在标签成员的局部坐标系中建立的。

以下是该过程的流程图：

graph LR
    A[标签成员] --> B[机载雷达/数据链路/测距传感器]
    B --> C[获取与锚点相对距离]
    C --> D[在局部坐标系建立观测模型]

根据标签成员与高精度锚点成员之间的相对几何关系，可以得到相对距离 ( r_{i \rightarrow j} )，进而建立相应的观测模型。

2. 相对测距观测模型

2.1 测量相对距离

对于能够获得足够全球导航卫星系统（GNSS）观测值的飞机，其位置误差和机载时钟误差可以被估计并补偿。而那些无法获得足够 GNSS 观测值的飞机，如观测到的 GNSS 卫星数量不足或几何构型不佳的情况，可能需要其他协作飞机的协助来提升导航性能。

当空中群体中的第 ( i ) 个标签成员需要协助时，它会使用无线电测距系统测量与群体中第 ( j ) 个协作锚点成员的距离，测量距离可表示为：
[
\begin{align }
\tilde{r} {i