《無(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》01導(dǎo)航的定義及意義02無(wú)人機(jī)發(fā)展歷程及常見(jiàn)導(dǎo)航方法03無(wú)人機(jī)常見(jiàn)導(dǎo)航坐標(biāo)系04機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀05MEMS陀螺儀06MEMS陀螺儀校準(zhǔn)及故障檢修07MEMS加速度計(jì)校準(zhǔn)及故障檢修08慣性導(dǎo)航系統(tǒng)工作原理及排故方法09航姿參考系統(tǒng)及磁羅盤工作原理10磁場(chǎng)干擾及校準(zhǔn)方法11地基無(wú)線電導(dǎo)航發(fā)展歷程及種類12ADF定向機(jī)及工作原理13VOR工作原理14VOR功用15無(wú)線電高度表和測(cè)距機(jī)16衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展和種類17GPS絕對(duì)定位18GPS故障分析與排除19靜態(tài)相對(duì)定位20-21動(dòng)態(tài)相對(duì)定位及網(wǎng)絡(luò)RTK設(shè)置方法22光流定位工作原理及排故方法23雙目視覺(jué)導(dǎo)航24組合導(dǎo)航25發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的通信方法26高頻調(diào)制課程介紹：1.課程的性質(zhì)及作用2.課程的主要內(nèi)容3.課程的考核方法4.課堂紀(jì)律要求及考核方法假設(shè)你穿越至沒(méi)有實(shí)現(xiàn)電氣化的時(shí)代，要出門遠(yuǎn)(航)行或者帶兵打仗時(shí)，如何做到不迷路？導(dǎo)入新課：123R1導(dǎo)航定義及意義1．古代導(dǎo)航方法2．導(dǎo)航的定義3．導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制的區(qū)別課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.掌握導(dǎo)航的基本概念和作用。；2.了解導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制的區(qū)別及聯(lián)系；3.掌握導(dǎo)航的定義。知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.學(xué)會(huì)資料收集和小組合作學(xué)習(xí)的方法。能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.具有嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)；2.具有合作意識(shí)、效率意識(shí)和全局意識(shí)。R1.1.1北斗七星R1.1中國(guó)古代導(dǎo)航方法我國(guó)古人很早就掌握了通過(guò)北斗七星來(lái)辨別方位和季節(jié)的方法，古書(shū)《鹖冠子》就有：“斗柄東指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬。”R1.1.2司南和指南車R1.1中國(guó)古代導(dǎo)航方法指南車和利用地磁效應(yīng)的司南不同，是利用齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)和離合裝置來(lái)指明方向的一種機(jī)械裝置，在特定條件下，不論車子轉(zhuǎn)向何方，木人的手始終指向南方。機(jī)械手表定方向：

時(shí)數(shù)折半對(duì)太陽(yáng)，12指的是北方R1.1.1六分儀R1.2歐洲近代導(dǎo)航方法R1.3導(dǎo)航的定義

廣義上的定義：引導(dǎo)各種運(yùn)載體（飛機(jī)、船舶、車輛等）以及個(gè)人按既定航線航行的過(guò)程稱為導(dǎo)航，它是保證運(yùn)載體安全、準(zhǔn)確地沿著選定路線，準(zhǔn)時(shí)到達(dá)目的地的一種手段。

狹義上來(lái)說(shuō)，導(dǎo)航是指確定運(yùn)載體在某一時(shí)刻的位置、速度和姿態(tài)。作為無(wú)人機(jī)導(dǎo)航的感知單元，導(dǎo)航系統(tǒng)承擔(dān)著無(wú)人機(jī)狀態(tài)參量測(cè)量與估計(jì)的重任。那我們的人生需要導(dǎo)航么？R1.3導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制的區(qū)別和聯(lián)系無(wú)人機(jī)導(dǎo)航、制導(dǎo)和控制系統(tǒng)回顧與練習(xí)中國(guó)古代導(dǎo)航方法有哪些？導(dǎo)航廣義上和狹義上的定義是？導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制的區(qū)別是？《無(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》課前回顧：1.什么是導(dǎo)航？2.導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制的區(qū)別？3.導(dǎo)航的作用？觀看以下兩種無(wú)人機(jī)的視頻，猜測(cè)其采用的導(dǎo)航方式是？導(dǎo)入新課：123R1無(wú)人機(jī)發(fā)展歷程及導(dǎo)航方法1．無(wú)人機(jī)的發(fā)展歷程2．單一導(dǎo)航方法3．組合導(dǎo)航方法課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.了解無(wú)人機(jī)導(dǎo)航技術(shù)的種類；2.了解組合導(dǎo)航的定義。知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.學(xué)會(huì)資料收集和小組合作學(xué)習(xí)的方法。能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.具有嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)；2.有一定的創(chuàng)新思維。R1.1.1萌芽期R1.1無(wú)人機(jī)發(fā)展歷程sperry空中魚(yú)雷號(hào)蜂王號(hào)瑞安火蜂號(hào)Kettering空中魚(yú)雷號(hào)復(fù)仇者一號(hào)洛克希德M-21和D-21R1.1.2發(fā)展期R1.1無(wú)人機(jī)發(fā)展歷程先鋒RQ-2AMQ捕食者無(wú)人機(jī)RQ-7B幻影200火力偵察（FireScout）無(wú)人直升機(jī)R1.1.3蓬勃期R1.1無(wú)人機(jī)發(fā)展歷程觀看以下兩種無(wú)人機(jī)的視頻，猜測(cè)其采用的導(dǎo)航方式是？R1.2單一導(dǎo)航方法R1.2.1慣性導(dǎo)航R1.2單一導(dǎo)航方法R1.2.2衛(wèi)星導(dǎo)航R1.2單一導(dǎo)航方法R1.2.3地形輔助導(dǎo)航R1.2單一導(dǎo)航方法R1.2.4地磁導(dǎo)航R1.2單一導(dǎo)航方法R1.2.5無(wú)線電導(dǎo)航R1.3組合導(dǎo)航

組合導(dǎo)航是指把兩種或兩種以上的導(dǎo)航技術(shù)以適當(dāng)?shù)姆绞浇M合在一起，利用其性能上的互補(bǔ)特性，可以獲得比單獨(dú)使用任一方法更高的導(dǎo)航性能。lINS/GPS組合導(dǎo)航慣導(dǎo)/地磁組合導(dǎo)航GPS/航跡推算組合導(dǎo)航慣導(dǎo)/地形匹配組合導(dǎo)航回顧與練習(xí)無(wú)人機(jī)發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)階段？無(wú)人機(jī)單一導(dǎo)航方式有哪些？大疆精靈4上用到了哪些組合導(dǎo)航方法？《無(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》課前回顧：1.無(wú)人機(jī)經(jīng)歷了哪些發(fā)展歷程？2.無(wú)人機(jī)常見(jiàn)導(dǎo)航方法有哪些？讓無(wú)人機(jī)飛往下一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)時(shí)，需要知道該目標(biāo)點(diǎn)的哪些具體信息？導(dǎo)入新課：NEXT?123R1導(dǎo)航坐標(biāo)系1．什么是坐標(biāo)系？2．導(dǎo)航常用坐標(biāo)系課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.掌握笛卡爾直角坐標(biāo)系的定義。2.掌握球面坐標(biāo)系的定義。3.掌握無(wú)人機(jī)導(dǎo)航中常用坐標(biāo)系的定義和分類。知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.在笛卡爾直角坐標(biāo)系中，能根據(jù)已知的兩個(gè)坐標(biāo)軸，確定第三個(gè)坐標(biāo)軸的指向。2.給定一架無(wú)人機(jī)，能確定這架無(wú)人機(jī)的機(jī)體坐標(biāo)系。3.能夠簡(jiǎn)要說(shuō)出地理坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換至當(dāng)?shù)厮阶鴺?biāo)系的過(guò)程。能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全保密意識(shí)，提高防范能力；2.培養(yǎng)細(xì)節(jié)意識(shí)。R1.1.1坐標(biāo)系定義R1.1什么是坐標(biāo)系？

為了說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)的位置、運(yùn)動(dòng)的快慢、方向等，必須選取坐標(biāo)系。在參照系中，為確定空間一點(diǎn)的位置，按規(guī)定方法選取的有次序的一組數(shù)據(jù)，就叫做"坐標(biāo)"。R1.1.2坐標(biāo)系種類R1.1什么是坐標(biāo)系？R1.2.1導(dǎo)航常用坐標(biāo)系R1.2導(dǎo)航常用坐標(biāo)系無(wú)人機(jī)導(dǎo)航中常見(jiàn)的坐標(biāo)系包括：（1）地球中心坐標(biāo)系（EarthCenteredEarthFixedCoordinateSystem,ECEF）（2）WGS-84大地坐標(biāo)系（WorldGeodeticCoordinateSystem1984，WGS84）（3）2000國(guó)家大地坐標(biāo)系（ChinaGeodeticCoordinateSystem2000，CGCS2000）（4）導(dǎo)航坐標(biāo)系（如North-East-DownCoordinateSystem,NED）（5）機(jī)體坐標(biāo)系（BodyFrame）R1.2.2地理坐標(biāo)系R1.2導(dǎo)航常用坐標(biāo)系地理坐標(biāo)系R1.2.2地理坐標(biāo)系R1.2常用導(dǎo)航坐標(biāo)系坐標(biāo)系WGS84CGCS2000北京54西安80參考橢球WGS_84CGCS2000Krasovsky_1940IAG75橢球極半徑b6356752.3142456356752.3141406356863.01877304736356755.288158橢球赤道半徑a6378137.0000006378137.0000006378245.0000006378140.000000扁率1/298.2572235631/298.2572221011/298.31/298.25722101參考水準(zhǔn)面

85黃海56黃海85黃海種類地心坐標(biāo)系地心坐標(biāo)系參心坐標(biāo)系參心坐標(biāo)系R1.2.3導(dǎo)航坐標(biāo)系R1.2常用導(dǎo)航坐標(biāo)系導(dǎo)航坐標(biāo)系北東地坐標(biāo)系東北天坐標(biāo)系R1.2.4機(jī)體坐標(biāo)系R1.2常用導(dǎo)航坐標(biāo)系機(jī)體坐標(biāo)系回顧與練習(xí)1、我們國(guó)家的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用的坐標(biāo)系是？2、無(wú)人機(jī)導(dǎo)航中用到的坐標(biāo)系有哪些？3、查找資料，簡(jiǎn)要描述下GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用的坐標(biāo)系。4、簡(jiǎn)述六旋翼無(wú)人機(jī)的機(jī)體坐標(biāo)系?！稛o(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》課前回顧：1.坐標(biāo)系的種類有哪些？2.常見(jiàn)的地理坐標(biāo)系有哪些？3.機(jī)體坐標(biāo)系是如何定義的？觀看介紹飛機(jī)姿態(tài)儀、航向儀、轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀的視頻，提問(wèn)飛機(jī)上的這些儀表是如何獲得測(cè)量數(shù)據(jù)的呢？導(dǎo)入新課：123R1機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀1．機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀的性質(zhì)2．機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀在航空上的應(yīng)用課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.掌握機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀的性質(zhì)；2.了解機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀在航空上的應(yīng)用。知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.會(huì)分析機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀的定軸性和進(jìn)動(dòng)性；2.會(huì)利用機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀的特性分析航空儀表測(cè)量原理。能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.具有嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)；2.有一定的正向和逆向分析思維。R1.1.1穩(wěn)定性R1.1機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀的性質(zhì)

穩(wěn)定性是指陀螺儀保持其自轉(zhuǎn)軸在空間的方向不發(fā)生變化的特性，包含定軸性和章動(dòng)兩種形式。R1.1.2進(jìn)動(dòng)性R1.1機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀的性質(zhì)

是指當(dāng)陀螺轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，如果施加的外力矩是沿著除自轉(zhuǎn)軸以外的其它軸向，陀螺儀并不順著外力矩的方向運(yùn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)角速度方向與外力矩作用方向互相垂直。R1.2.1轉(zhuǎn)彎角速度儀R1.2機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀在航空上的應(yīng)用R1.2.2航向陀螺儀R1.2機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀在航空上的應(yīng)用航向陀螺儀是一種能給出飛機(jī)轉(zhuǎn)彎角度和航向指示的陀螺裝置。它是三自由度均衡陀螺儀，其底座固連在飛機(jī)上，轉(zhuǎn)子軸提供慣性空間的給定方向。若開(kāi)始時(shí)轉(zhuǎn)子軸水平放置，并指向儀表的零方位，則當(dāng)飛機(jī)繞鉛直軸轉(zhuǎn)彎時(shí)，儀表就相對(duì)轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而能給出轉(zhuǎn)彎的角度和航向的指示。由于摩擦及其他干擾，轉(zhuǎn)子軸會(huì)逐漸偏離原始方向，因此每隔一段時(shí)間（如15分鐘）須對(duì)照精密羅盤作一次人工調(diào)整。R1.3小組討論假設(shè)以飛行員視角，飛機(jī)頭部螺旋槳順時(shí)針旋轉(zhuǎn)：當(dāng)飛機(jī)向左偏航時(shí)，在陀螺力矩作用下飛機(jī)？，向右偏航時(shí)飛機(jī)？?；仡櫯c練習(xí)1、機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀的種類及特性有哪些？2、什么是陀螺儀的穩(wěn)定性和進(jìn)動(dòng)性？3、操控一架四旋翼無(wú)人機(jī)偏航，除了會(huì)產(chǎn)生偏航力矩外，還會(huì)產(chǎn)生什么力矩？《無(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》課前回顧：1.機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀的種類及特性？2.機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀在航空上有哪些應(yīng)用？大家拆開(kāi)Pixhawk飛控，看一下有沒(méi)有機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀？如果有，在哪？如果沒(méi)有，那么我們的多旋翼無(wú)人機(jī)飛控是如何測(cè)量飛機(jī)的姿態(tài)呢？導(dǎo)入新課：123R1MEMS陀螺儀1．科氏力的產(chǎn)生2．MEMS陀螺儀的結(jié)構(gòu)組成和工作原理課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.掌握科氏力大小和方向的判定；2.了解MEMS陀螺儀姿態(tài)測(cè)量原理。知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.會(huì)分析科氏力的大小和方向；能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.具有嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)；2.有一定的正向和逆向分析思維。R1.1科氏力的產(chǎn)生

科里奧利力(Coriolisforce)也就是常說(shuō)的科氏力，是對(duì)旋轉(zhuǎn)體系中進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)由于慣性相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體系產(chǎn)生的直線運(yùn)動(dòng)的偏移的一種描述。R1.2.1什么是MEMSR1.2MEMS陀螺儀MEMS是微機(jī)電系統(tǒng)（Micro-Electro-MechanicalSystems）的英文縮寫(xiě)。MEMS是美國(guó)的叫法，在日本被稱為微機(jī)械，在歐洲被稱為微系統(tǒng)，它是指可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。

MEMS陀螺儀成本低、體積小、重量輕（只有幾克重），且穩(wěn)定性和精度都比機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀高，在民用無(wú)人機(jī)上得到廣泛使用。R1.2.2MEMS陀螺儀工作原理R1.2MEMS陀螺儀

MEMS陀螺儀通常安裝有兩個(gè)方向的可移動(dòng)電容板，徑向的電容板加震蕩電壓迫使物體作徑向運(yùn)動(dòng)，橫向的電容板測(cè)量由于橫向科里奧利運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的電容變化。這樣，MEMS陀螺儀在驅(qū)動(dòng)下就會(huì)不停地來(lái)回做徑向運(yùn)動(dòng)或震蕩，從而得到不停地在橫向來(lái)回變化的科里奧利力，進(jìn)而在橫向作與驅(qū)動(dòng)力垂直的微小震蕩。這種科里奧利力正比于角速度，所以由電容的變化便可以計(jì)算出MEMS陀螺儀的角速度。R1.3小組討論基于科氏力現(xiàn)象，分析討論湘江兩岸受江水沖刷情況?；仡櫯c練習(xí)1、什么是科氏力？2、Pixhawk飛控是如何測(cè)量角速度的？《無(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》課前回顧：1.什么是科氏力？2.MEMS陀螺儀測(cè)角速度原理是怎樣的？為啥多旋翼無(wú)人機(jī)飛控里的陀螺儀需要校準(zhǔn)？導(dǎo)入新課：123R1陀螺儀校準(zhǔn)方法及故障檢修1．陀螺儀誤差種類2.陀螺儀溫漂特性3．陀螺儀數(shù)據(jù)校準(zhǔn)方法4.陀螺儀故障檢修課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.了解陀螺儀誤差；2.熟悉陀螺儀校準(zhǔn)方法。知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.會(huì)進(jìn)行陀螺儀的校準(zhǔn)；2.會(huì)對(duì)陀螺儀進(jìn)行故障檢修能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.具有嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)；2.有一定的創(chuàng)新思維。R1.1陀螺儀的誤差種類

MEMS慣性器件的誤差一般分成兩類：系統(tǒng)性誤差和隨機(jī)誤差。系統(tǒng)性誤差本質(zhì)就是能找到規(guī)律的誤差，所以可以實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)?，主要包括常值偏移、比例因子、軸安裝誤差等。但是隨機(jī)誤差一般指噪聲，無(wú)法找到合適的關(guān)系函數(shù)去描述噪聲，所以很難處理。一般采用時(shí)間序列分析法對(duì)零點(diǎn)偏移的數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差建模分析，可以用卡爾曼濾波算法減小隨機(jī)噪聲的影響。

從物理意義和誤差來(lái)源分，也可以把MEMS陀螺儀漂移分為常值漂移、角度隨機(jī)游走、速率隨機(jī)游走、量化噪聲和速率斜坡等。R1.2陀螺儀溫漂特性

MEMS的陀螺儀的零偏是會(huì)受到環(huán)境溫度的影響產(chǎn)生變化的。溫度變化了，解算的姿態(tài)角數(shù)據(jù)有偏差，根本原因是上電校準(zhǔn)的零偏數(shù)據(jù)不能再用了。下圖為陀螺儀在靜止?fàn)顟B(tài)下，溫度變化時(shí)，陀螺儀三個(gè)軸向的測(cè)量數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)，由圖可以看出，當(dāng)溫度逐漸上升時(shí)，三個(gè)軸向的數(shù)據(jù)都向遞增的方向偏移。R1.2陀螺儀溫漂特性

解決方法：

一種是傳感器數(shù)據(jù)保持恒溫輸出；

另外一種就是事先進(jìn)行溫飄標(biāo)定。

不過(guò)，這種方法也較為麻煩，比如飛控量產(chǎn)時(shí)，需要每一個(gè)都這么做；其次是時(shí)間長(zhǎng)了，標(biāo)定會(huì)有偏差。R1.3.1陀螺儀誤差模型R1.3陀螺儀校準(zhǔn)

目前大多數(shù)的陀螺校準(zhǔn)其實(shí)就是去掉零點(diǎn)偏移量，采集一定的數(shù)據(jù)求平均，這個(gè)平均值就是零點(diǎn)偏移，后續(xù)飛控所讀的數(shù)據(jù)減去零偏即可。R1.3.2校準(zhǔn)方法R1.3陀螺儀校準(zhǔn)(1)陀螺儀的誤差校準(zhǔn)主要是處理確定性誤差，主要是零偏、比例因子、安裝誤差等，尤其是零偏的處理，會(huì)影響到姿態(tài)估計(jì)的準(zhǔn)確性；(2)去零偏時(shí)，最好先讓陀螺儀處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，再進(jìn)行校準(zhǔn)處理；(3)陀螺儀的溫漂也需要進(jìn)行處理，使其適應(yīng)各種溫度環(huán)境下的飛行；(4)至于濾波，看具體情況，一般450軸距的飛行器，濾波帶寬設(shè)置成30hz即可，普通的一階低通濾波器即可滿足需求。R1.4故障檢修（1）由于無(wú)人機(jī)槳葉轉(zhuǎn)速快，且槳葉材質(zhì)較硬，旋轉(zhuǎn)的槳葉會(huì)給人員造成很大的傷害，因此檢修前一定要將槳葉拆除，千萬(wàn)不要帶槳操作。（2）檢修前準(zhǔn)備好相關(guān)的工具盒和材料盒，做好工具三清點(diǎn)工作，拆卸下來(lái)的墊片、螺母、槳葉等要擺放好。（3）拆除無(wú)人機(jī)的動(dòng)力電池。（4）排故前，確保飛控正確安裝。R1.3.1檢修前的工作R1.4故障檢修（1）Gyrosnothealthy：這是由于陀螺儀數(shù)據(jù)跳動(dòng)比較厲害，且數(shù)值不在量程范圍內(nèi)或者沒(méi)有數(shù)據(jù)輸出?？赡艿脑蚴荘ixhawk飛控中的MPU6000芯片存在硬件問(wèn)題，或者是飛控上電時(shí)沒(méi)有處于靜止?fàn)顟B(tài)，從而導(dǎo)致報(bào)錯(cuò)。解決方案如下：

將無(wú)人機(jī)放平且讓其保持靜止不動(dòng)，然后重新上電等待一段時(shí)間，讓陀螺儀進(jìn)行自校準(zhǔn)。如果飛控狀態(tài)指示燈紅藍(lán)交替閃爍幾秒鐘，表示陀螺儀正在進(jìn)行校準(zhǔn)。R1.3.2常見(jiàn)故障類型及檢修方法R1.4故障檢修（2）Gyrocalfailed：這個(gè)故障的原因一般是上電時(shí)，即在飛控狀態(tài)燈紅藍(lán)燈閃爍時(shí)，飛控突然掉電所致；另外還有可能是陀螺儀測(cè)量的數(shù)據(jù)超過(guò)限值。

解決方案是查找飛控掉電原因，并確保飛控供電不受影響，然后將無(wú)人機(jī)重新放平，并重新上電。R1.3.2常見(jiàn)故障類型及檢修方法R1.4故障檢修（3）Gyrosinconsistent：這是由于飛控上的2個(gè)陀螺儀的旋轉(zhuǎn)角速度相差20度/秒以上導(dǎo)致的，可能的原因是其中一個(gè)陀螺儀硬件出現(xiàn)故障，或者是陀螺儀標(biāo)定不正確。解決方案如下：

將無(wú)人機(jī)放平，重新上電校準(zhǔn)；

如果是硬件出現(xiàn)故障，則需要按照第一步的方法進(jìn)行排故。R1.3.2常見(jiàn)故障類型及檢修方法R1.3小組討論1.學(xué)生分組討論陀螺儀校準(zhǔn)注意事項(xiàng)；2.學(xué)生進(jìn)行角色扮演，一名學(xué)生提問(wèn)故障信息及解決方法，另一名學(xué)生給出分析及維修建議?；仡櫯c練習(xí)1、簡(jiǎn)述MEMS陀螺儀數(shù)據(jù)校準(zhǔn)方法。《無(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》課前回顧：1.MEMS陀螺儀校準(zhǔn)步驟及注意事項(xiàng)？為啥多旋翼無(wú)人機(jī)飛控里的加速度計(jì)需要校準(zhǔn)？導(dǎo)入新課：123R1加速度計(jì)校準(zhǔn)方法及故障檢修1．加速度計(jì)測(cè)量原理2.加速度計(jì)校準(zhǔn)方法3．加速度計(jì)故障檢修課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.了解加速度計(jì)測(cè)量原理；2.熟悉加速度計(jì)校準(zhǔn)方法。知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.會(huì)進(jìn)行加速度計(jì)校準(zhǔn)；2.會(huì)對(duì)加速度計(jì)進(jìn)行故障檢修能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.具有嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)；2.有一定的創(chuàng)新思維。R1.1加速度計(jì)測(cè)量原理R1.1加速度計(jì)測(cè)量原理R1.2加速度計(jì)校準(zhǔn)

靜態(tài)放置情況下，無(wú)論加速度計(jì)的位置在哪，所測(cè)得的加速度模值始終應(yīng)該是當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，而?shí)際情況往往不滿足這個(gè)條件，所以就需要對(duì)加速度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)的目的是為了提高姿態(tài)解算的精度。加速度計(jì)一般校準(zhǔn)一次即可，不需要每次都上電校準(zhǔn)。

加速度計(jì)校準(zhǔn)方法主要有兩種，一種是依賴于高精度的外部設(shè)備，比如用轉(zhuǎn)臺(tái)來(lái)進(jìn)行精確標(biāo)定，主要校準(zhǔn)加速度計(jì)安裝誤差、比例系數(shù)和零位偏移，采用的方法是靜態(tài)六位置法標(biāo)定法。六位置法一般需要借助高精度轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試。

另外一種則是重力參考標(biāo)定（PX4固件加速度計(jì)校準(zhǔn)算法），飛控會(huì)自動(dòng)運(yùn)行代碼或離線數(shù)據(jù)采集進(jìn)行參數(shù)計(jì)算。利用MissionPlanner地面站進(jìn)行加速度計(jì)校準(zhǔn)R1.2加速度計(jì)校準(zhǔn)R1.3故障檢修（1）飛控已經(jīng)連接好遙控器接收機(jī)，并拆掉螺旋槳和動(dòng)力電池；（2）檢修前準(zhǔn)備好相關(guān)的工具盒和材料盒，做好工具三清點(diǎn)工作，拆卸下來(lái)的零部件要擺放好；（3）排故前，確保飛控正確安裝，并做好減振措施。R1.3.1檢修前的工作R1.3故障檢修（1）如果故障信息是“Accelsnothealthy”，可能的原因是加速度計(jì)硬件出了問(wèn)題；也有可能是刷了固件之后，馬上啟動(dòng)飛控，導(dǎo)致報(bào)這個(gè)錯(cuò)誤。解決方案如下：查閱芯片資料，檢查加速度計(jì)硬件，注意飛控上有兩個(gè)加速度計(jì)，一個(gè)是和陀螺儀集成在一起，另一個(gè)是和磁力計(jì)集成在一起，檢查的時(shí)候需要用示波器和萬(wàn)用表對(duì)兩個(gè)加速度計(jì)都進(jìn)行檢查，如果硬件出現(xiàn)問(wèn)題，需要及時(shí)更換芯片，并重新刷固件，重新校準(zhǔn)加速度計(jì)。如果硬件沒(méi)問(wèn)題，需要重新給飛控上電，并重新連接R1.3.2常見(jiàn)故障類型及檢修方法R1.3故障檢修（2）如果故障信息是“Accelsinconsistent”，這是由于兩個(gè)加速度計(jì)出現(xiàn)讀數(shù)不一致的現(xiàn)象，差值超過(guò)1m/s2?？赡艿脑蚴瞧渲幸粋€(gè)加速度計(jì)硬件故障，或者是加速度計(jì)標(biāo)定不正確。解決方案如下：按照上一步的方法檢查硬件是否故障，如果沒(méi)有故障，則重新上電，并重新進(jìn)行加速度計(jì)校準(zhǔn)。R1.3.2常見(jiàn)故障類型及檢修方法R1.3小組討論1.學(xué)生分組討論加速度計(jì)校準(zhǔn)方法及注意事項(xiàng)；2.學(xué)生進(jìn)行角色扮演，一名學(xué)生提問(wèn)故障信息及解決方法，另一名學(xué)生給出分析及維修建議。回顧與練習(xí)1、簡(jiǎn)述MEMS加速度計(jì)校準(zhǔn)方法。《無(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》課前回顧：1.加速度計(jì)測(cè)量原理及校準(zhǔn)步驟；2.加速度計(jì)故障檢修方法。有了加速度計(jì)和陀螺儀后，如何用于無(wú)人機(jī)導(dǎo)航？導(dǎo)入新課：123R1慣導(dǎo)系統(tǒng)工作原理及故障檢修1．慣導(dǎo)系統(tǒng)組成及特點(diǎn)2.平臺(tái)式慣導(dǎo)工作原理3．捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)4.慣導(dǎo)系統(tǒng)常見(jiàn)故障檢修步驟課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.了解慣導(dǎo)系統(tǒng)的基本組成及工作原理；2.熟悉慣導(dǎo)系統(tǒng)排故方法。知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.會(huì)對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)常見(jiàn)故障進(jìn)行檢修。能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.具有嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)；2.有一定的創(chuàng)新思維。R1.1慣導(dǎo)系統(tǒng)組成及特點(diǎn)R1.1慣導(dǎo)系統(tǒng)組成及特點(diǎn)其主要特點(diǎn)如下：（1）自主性，全球、全天候?qū)Ш剑唬?）隱蔽性；（3）連續(xù)三維定位、定向；（4）能獲取運(yùn)動(dòng)載體完備的運(yùn)動(dòng)信息。R1.2平臺(tái)式慣導(dǎo)工作原理跟蹤慣性坐標(biāo)系跟蹤當(dāng)?shù)厮阶鴺?biāo)系R1.2平臺(tái)式慣導(dǎo)工作原理R1.3捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)R1.4故障檢修（1）飛控已經(jīng)連接好遙控器接收機(jī)，并拆掉螺旋槳和動(dòng)力電池；（2）檢修前準(zhǔn)備好相關(guān)的工具盒和材料盒，做好工具三清點(diǎn)工作，拆卸下來(lái)的零部件要擺放好；（3）排故前，確保飛控正確安裝，并做好減振措施。R1.4.1檢修前的工作R1.3故障檢修無(wú)人機(jī)開(kāi)機(jī)自檢時(shí)，顯示“IMU異常”。無(wú)人機(jī)開(kāi)機(jī)自檢的時(shí)候顯示IMU異常，可能的原因是飛行器受到大的震動(dòng)或者沒(méi)有水平放置。此時(shí)需要重新校準(zhǔn)IMU，步驟如下：（1）檢修前將無(wú)人機(jī)所有的槳葉都拆卸掉。（2）打開(kāi)飛機(jī)遙控器，把飛機(jī)放置在水平的臺(tái)面上。（3）進(jìn)入DJIGOApp，打開(kāi)“飛控參數(shù)設(shè)置”，進(jìn)到“傳感器”頁(yè)面，然后選擇“IMU校準(zhǔn)”。校準(zhǔn)過(guò)程中不能移動(dòng)飛機(jī)，校準(zhǔn)時(shí)長(zhǎng)大約5-10分鐘。R1.3.2常見(jiàn)故障類型及檢修方法R1.3故障檢修無(wú)人機(jī)開(kāi)機(jī)自檢時(shí)顯示“IMU預(yù)熱中”這種現(xiàn)象可能的原因是IMU沒(méi)有校準(zhǔn)好，解決方法如下：（1）將飛機(jī)所有槳葉都拆掉。（2）等待飛機(jī)冷卻后進(jìn)行校準(zhǔn)，并確保飛機(jī)處于水平位置。（3）開(kāi)機(jī)連接，在DJIGOAPP中右上角進(jìn)入菜單，然后選擇飛行器圖標(biāo)，點(diǎn)擊傳感器，點(diǎn)擊IMU校準(zhǔn)，等待幾分鐘。注意的是這中間不要有任何操作，也不要碰飛行器。R1.3.2常見(jiàn)故障類型及檢修方法R1.3小組討論1.學(xué)生分組討論無(wú)人機(jī)是如何利用加速度計(jì)和陀螺儀進(jìn)行導(dǎo)航的？回顧與練習(xí)1、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)有哪些分類？2、簡(jiǎn)述飛機(jī)利用平臺(tái)式慣導(dǎo)求得實(shí)時(shí)位置和速度的方法。3、簡(jiǎn)述捷聯(lián)式慣導(dǎo)測(cè)量位置和速度的原理。4、捷聯(lián)式慣導(dǎo)相較于平臺(tái)式慣導(dǎo)具有哪些優(yōu)點(diǎn)？《無(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》課前回顧：1.慣導(dǎo)系統(tǒng)組成及特點(diǎn)；2.平臺(tái)式和捷聯(lián)式慣導(dǎo)工作原理。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)沒(méi)有磁羅盤，那么民用無(wú)人機(jī)飛控中為啥又有磁羅盤？磁羅盤的具體作用是啥？導(dǎo)入新課：123R1航姿參考系統(tǒng)及磁羅盤工作原理1．什么是航姿參考系統(tǒng)2.磁羅盤工作原理課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.了解航姿參考系統(tǒng)和慣導(dǎo)系統(tǒng)的區(qū)別；2.熟悉磁羅盤工作原理。知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.會(huì)區(qū)別AHRS和IMU。能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.具有艱苦樸素的工作作風(fēng)和迎難而上的工作信念；2.有一定的創(chuàng)新思維。R1.1什么是航姿參考系統(tǒng)

在沒(méi)有高可靠性加速度計(jì)和高精度陀螺儀的情況下，消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)飛控普遍采用低成本的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)器件為主構(gòu)成的航姿參考系統(tǒng)（AttitudeandHeadingReferenceSystem，縮寫(xiě)為AHRS），如MEMS加速度計(jì)、磁力計(jì)、陀螺儀等。這些傳感器通常成本低廉、精度較低，所以在這種低精度陀螺儀和加速度計(jì)的架構(gòu)下必須綜合運(yùn)用地球的重力場(chǎng)、磁場(chǎng)等場(chǎng)向量來(lái)進(jìn)行修正。AHRS能夠?yàn)轱w行器提供準(zhǔn)確可靠的橫滾、俯仰、航向等姿態(tài)與航行信息，一般由加速度傳感器、陀螺儀以及地磁傳感器等組成，內(nèi)部一般采用多傳感器數(shù)據(jù)融合單元進(jìn)行航姿解算。R1.1什么是航姿參考系統(tǒng)綜上，AHRS和IMU區(qū)別如下：

（1）采用的傳感器精度和種類不一樣。AHRS一般采用精度低的傳感器，且比IMU多一個(gè)磁力計(jì)。

（2）AHRS是通過(guò)與地球參考得出自身姿態(tài)，而IMU是相較于自身的初始姿態(tài)來(lái)進(jìn)行姿態(tài)測(cè)量。

（3）AHRS包含了嵌入式的姿態(tài)數(shù)據(jù)解算單元與航姿信息，IMU僅僅提供傳感器數(shù)據(jù)，并不具有提供準(zhǔn)確可靠的姿態(tài)數(shù)據(jù)的功能。由于AHRS中的陀螺儀和加速度計(jì)在前面內(nèi)容有介紹，所以接下來(lái)介紹下AHRS用到的磁力計(jì)R1.2磁羅盤工作原理

電子羅盤也叫數(shù)字指南針、磁力計(jì)，是利用地磁場(chǎng)來(lái)確定北極的一種設(shè)備?，F(xiàn)在一般用磁阻傳感器和磁通門加工而成的電子羅盤。

電子羅盤可由地球的磁場(chǎng)來(lái)感測(cè)方向，為導(dǎo)航提供方向數(shù)據(jù)。然而，電子設(shè)備所受到的磁場(chǎng)干擾，比地球磁場(chǎng)要強(qiáng)，導(dǎo)致電子羅盤容易受到各種環(huán)境因素的干擾。因此，電子羅盤需要經(jīng)過(guò)頻繁的校正，才能維持方向數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。

電子羅盤是無(wú)人機(jī)重要的導(dǎo)航工具，能實(shí)時(shí)提供運(yùn)載體的航向和姿態(tài)。要實(shí)現(xiàn)電子羅盤功能，需要一個(gè)檢測(cè)磁場(chǎng)的三軸磁力傳感器和一個(gè)三軸加速度傳感器。隨著微機(jī)械工藝的成熟，芯片廠商推出了將三軸磁力計(jì)和三軸加速度計(jì)集成在一個(gè)封裝里的二合一傳感器模塊LSM303D。比如在開(kāi)源飛控Pixhawk中就用到了LSM303D芯片。R1.2磁羅盤工作原理

地球的磁場(chǎng)像一個(gè)條形磁體一樣由地磁南極指向地磁北極。在磁極點(diǎn)處磁場(chǎng)和當(dāng)?shù)氐乃矫娲怪?；在赤道，磁?chǎng)和當(dāng)?shù)氐乃矫嫫叫?，所以在北半球，磁?chǎng)方向傾斜指向地面。R1.2磁羅盤工作原理

在LSM303D中，磁力計(jì)采用各向異性磁致電阻材料來(lái)檢測(cè)空間中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。這種具有晶體結(jié)構(gòu)的合金材料對(duì)外界的磁場(chǎng)很敏感，磁場(chǎng)的強(qiáng)弱變化會(huì)導(dǎo)致AMR自身電阻值發(fā)生變化。R1.2磁羅盤工作原理

當(dāng)有外界磁場(chǎng)時(shí)，AMR上主磁域方向就會(huì)發(fā)生變化而不再是初始的方向了，那么磁場(chǎng)方向和電流的夾角θ也會(huì)發(fā)生變化。對(duì)于AMR材料來(lái)說(shuō)，θ角的變化會(huì)引起AMR自身阻值的變化，并且呈線性關(guān)系。R1.3小組討論1.大家查閱火星的相關(guān)地質(zhì)和大氣資料，然后給出火星無(wú)人機(jī)可能的導(dǎo)航方案？回顧與練習(xí)1、什么是AHRS，其與IMU的區(qū)別是？2、磁力計(jì)工作原理是？?！稛o(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》課前回顧：1.航姿參考系統(tǒng)是什么？2.磁羅盤磁航向角測(cè)量原理。為啥裝完飛機(jī)或者在新環(huán)境下飛行，都要進(jìn)行磁羅盤校準(zhǔn)？導(dǎo)入新課：123R1磁場(chǎng)干擾及磁羅盤校準(zhǔn)方法1．磁場(chǎng)干擾；2.磁羅盤校準(zhǔn)方法。課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.熟悉磁場(chǎng)干擾的類型；2.熟悉磁羅盤校準(zhǔn)方法；3.磁羅盤排故知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.會(huì)進(jìn)行磁羅盤校準(zhǔn)；2.會(huì)排除磁羅盤故障。能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.具有艱苦樸素的工作作風(fēng)和迎難而上的工作信念；2.有一定的創(chuàng)新思維。R1.1磁場(chǎng)干擾當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)干擾時(shí)，讓磁羅盤在當(dāng)?shù)厮矫鎯?nèi)旋轉(zhuǎn)一圈。得到的測(cè)量曲線如圖3-56所示，是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的圓。R1.1磁場(chǎng)干擾當(dāng)羅盤所在的環(huán)境中存在磁偶極子時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生硬磁干擾，如無(wú)人機(jī)上的電調(diào)、電機(jī)、導(dǎo)線中的電流和電池等。由于這些磁偶極子都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加的磁場(chǎng)(恒定磁場(chǎng)，類似地磁場(chǎng)，可看作是一個(gè)向量場(chǎng))。。R1.1磁場(chǎng)干擾軟磁干擾是由可磁化物質(zhì)扭曲當(dāng)?shù)氐拇艌?chǎng)所造成的。這些物質(zhì)主要包括鎳、鐵和其他能造成干擾的磁性材料。通過(guò)上面的分析，不難發(fā)現(xiàn)，在有軟磁干擾情況下，測(cè)量所得的曲線將會(huì)是一個(gè)橢圓。R1.1磁場(chǎng)干擾硬磁干擾和軟磁干擾同時(shí)存在，且需要補(bǔ)償。在這種情況下，本地磁場(chǎng)的測(cè)量曲線表現(xiàn)為發(fā)生了一定程度上偏移(相對(duì)坐標(biāo)中心)的橢圓。需要說(shuō)明的是本地的實(shí)際磁場(chǎng)可能會(huì)明顯大于地球磁場(chǎng)，所以，羅盤中的磁傳感器需要有足夠的量程進(jìn)行測(cè)量和校準(zhǔn)。R1.2磁羅盤校準(zhǔn)方法R1.2磁羅盤校準(zhǔn)方法板載校準(zhǔn)

進(jìn)度條完后會(huì)出數(shù)據(jù)，之后飛控?cái)嚯娭匦逻B接。注意，出數(shù)據(jù)后不用點(diǎn)擊“接受”按鈕。如果羅盤進(jìn)度條一直在動(dòng)，一直不出數(shù)據(jù)的，建議飛控刷最新版本估計(jì)，地面站用最新的；同時(shí)，GPS要用支架撐起來(lái)固定好，飛控的箭頭和GPS的箭頭保持一致。R1.3磁羅盤排故

故障信息為“Compassoffsetstoohigh”：一般都是磁羅盤附近有磁性物體（馬達(dá)、螺絲、電池等），或者環(huán)境有比較強(qiáng)的磁場(chǎng)干擾引起的。解決方案如下：（1）使用外置羅盤避開(kāi)飛控內(nèi)部各種干擾。（2）確保無(wú)人機(jī)周圍沒(méi)有干擾磁場(chǎng)，比如遠(yuǎn)離高壓線、基站以及含有鐵和鎳的金屬物體。（3）重新上電，并重新進(jìn)行磁羅盤校準(zhǔn)。R1.3磁羅盤排故

故障信息為“Compassnothealthy”如果故障信息為“Compassnothealthy”，其含義是羅盤不健康，可能的原因是硬件損壞；或者是環(huán)境溫度低于0攝氏度，導(dǎo)致羅盤傳感器沒(méi)有數(shù)據(jù)。解決方案如下：（1）無(wú)人機(jī)重新上電，重新校準(zhǔn)羅盤，如果還是同樣的故障信息，進(jìn)行下一步。（2）如果無(wú)人機(jī)所處環(huán)境溫度過(guò)低，做好保溫措施，重新上電。（3）在地面站的狀態(tài)窗口，檢查羅盤數(shù)值是否正確（見(jiàn)圖）。R1.3磁羅盤排故

故障信息為“Compassesinconsistent”如果故障信息為“Compassesinconsistent”，其含義是羅盤不一致，原因是內(nèi)部羅盤和外部羅盤指向不一致（>45度）。通常是外部羅盤方向設(shè)置不正確導(dǎo)致。解決方案為在地面站的全部參數(shù)表中，修改compass_orient參數(shù)；或者保持外羅盤方向和飛控方向一致，并重新做校準(zhǔn)即可。R1.4小組討論1.不進(jìn)行磁羅盤校準(zhǔn)就飛行，可能帶來(lái)的后果是？回顧與練習(xí)1、為啥要進(jìn)行磁羅盤校準(zhǔn)？2、磁羅盤校準(zhǔn)步驟是？《無(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》課前回顧：1.磁場(chǎng)干擾的類型；2.磁羅盤校準(zhǔn)方法。民航飛機(jī)是怎么進(jìn)行航線飛行的？導(dǎo)入新課：123R1地基無(wú)線電導(dǎo)航發(fā)展歷程及種類1．地基無(wú)線電導(dǎo)航發(fā)展的三個(gè)階段；2.分類。課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.熟悉地基無(wú)線電導(dǎo)航的種類知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.會(huì)根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的無(wú)線電導(dǎo)航方式。能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.具有敬仰航空、敬重裝備和敬畏生命的職業(yè)素養(yǎng)。2.具備一定的探知精神。R1.1發(fā)展歷程1.早期階段地基無(wú)線電導(dǎo)航發(fā)明于1912年，最早用于航海，引導(dǎo)船舶航行，類似于海上燈塔。20世紀(jì)30年代，無(wú)線電信標(biāo)用來(lái)提供機(jī)場(chǎng)的方位信息。這時(shí)期發(fā)展的無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)主要是方位系統(tǒng)，屬近中程，提供的位置線為大圓弧或恒位線，近距離可當(dāng)作直線。R1.1發(fā)展歷程1.發(fā)展階段1941年，出現(xiàn)了儀表著陸系統(tǒng)（ILS），即盲降系統(tǒng)，是應(yīng)用最為廣泛的飛機(jī)精密進(jìn)近和著陸引導(dǎo)系統(tǒng)。其作用是由地面發(fā)射的兩束無(wú)線電信號(hào)實(shí)現(xiàn)航向道和下滑道指引，建立一條由跑道指向空中的虛擬路徑，飛機(jī)通過(guò)機(jī)載接收設(shè)備，確定自身與該路徑的相對(duì)位置，使飛機(jī)沿正確方向飛向跑道并且平穩(wěn)下降高度，最終實(shí)現(xiàn)安全著陸。R1.1發(fā)展歷程1.發(fā)展階段1942年，發(fā)明了臺(tái)卡（Decca），其采用連續(xù)波信號(hào)，頻率為70～129kHz，用于海上近程高精度定位的一種低頻連續(xù)波相位雙曲線定位系統(tǒng)。臺(tái)卡導(dǎo)航系統(tǒng)是最早出現(xiàn)的以相位延遲原理進(jìn)行工作的雙曲線導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)的發(fā)射臺(tái)以連續(xù)波的形式發(fā)射同一頻率的不同諧波信號(hào)，而不是發(fā)射脈沖信號(hào)。該系統(tǒng)主要適用于對(duì)近海航行的潛艇定位。臺(tái)卡導(dǎo)航系統(tǒng)的不足之處在于它僅僅是一個(gè)局部導(dǎo)航系統(tǒng)，無(wú)法在更大的范圍內(nèi)使用。1943年美國(guó)建成中程系統(tǒng)羅蘭-A;1944年英國(guó)建成中近程系統(tǒng)臺(tái)卡。在此基礎(chǔ)上,50年代末美國(guó)建成遠(yuǎn)程系統(tǒng)羅蘭-C。40年代中期德國(guó)研制成中遠(yuǎn)程方位系統(tǒng)桑尼，并由英國(guó)發(fā)展為更完善的康索爾。這些系統(tǒng)作用距離大大增加，可提供較高的定位精度。R1.1發(fā)展歷程1.成熟階段至60年代，發(fā)展了超遠(yuǎn)程系統(tǒng)歐米伽（Omega）系統(tǒng)，是超遠(yuǎn)程連續(xù)波雙曲線相位差無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用連續(xù)波信號(hào)，頻率為10~14（kHz），能穿透水下10m以上，定位精度達(dá)2~4（nmile），數(shù)據(jù)更新速率0.1次/分。該系統(tǒng)是在信號(hào)傳輸過(guò)程中衰減較小，作用距離可達(dá)929~1296.4（km）之間，定位準(zhǔn)確度為1852~3704（m）。奧米加系統(tǒng)在全世界設(shè)置了8個(gè)發(fā)射臺(tái)，工作區(qū)域可覆蓋全球，能實(shí)現(xiàn)全天候、全球性無(wú)線電導(dǎo)航定位。奧米加系統(tǒng)經(jīng)過(guò)20多年的建設(shè)，其最后一個(gè)發(fā)射臺(tái)于1983年正式投入使用。這一時(shí)期，近程高精度定位系統(tǒng)也得到進(jìn)一步發(fā)展。近年來(lái)，還發(fā)展了近程甚高頻無(wú)線電測(cè)向系統(tǒng)，與雷達(dá)配合使用，可在與對(duì)方用甚高頻無(wú)線電話通信時(shí)，測(cè)定其方位。R1.2種類及指標(biāo)（1）分類按有效作用距離分：近程、中程、遠(yuǎn)程、超遠(yuǎn)程系統(tǒng);按所測(cè)電信號(hào)參量分：振幅、頻率、相位、脈沖、混合系統(tǒng);按所測(cè)幾何參量分：測(cè)角、測(cè)距、測(cè)距差、測(cè)高系統(tǒng);按工作方式分：有源、無(wú)源系統(tǒng)；按機(jī)載設(shè)備實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能分：自備式、他備式；按飛機(jī)的飛行區(qū)域分：航路、終端區(qū)。R1.2種類及指標(biāo)（2）地基無(wú)線電導(dǎo)航的技術(shù)指標(biāo)導(dǎo)航精度：即定位誤差，用概率統(tǒng)計(jì)方法描述;覆蓋范圍：與規(guī)定的定位精度相對(duì)應(yīng);系統(tǒng)容量：可同時(shí)提供定位服務(wù)的用戶數(shù)量;信息更新率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)可為用戶提供定位服務(wù)的次數(shù);其它指標(biāo)：連續(xù)性、可用性、可靠性、完好性等。R1.4小組討論1.如果固定翼無(wú)人機(jī)使用地基無(wú)線電導(dǎo)航方法的話，我們應(yīng)該著重留意哪些導(dǎo)航參數(shù)？回顧與練習(xí)1、地基無(wú)線電導(dǎo)航的種類有哪些？2、民航飛機(jī)一般用到哪些地基無(wú)線電導(dǎo)航方式？《無(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》課前回顧：1.地基無(wú)線電導(dǎo)航發(fā)展歷程；2.地基無(wú)線電導(dǎo)航分類及技術(shù)指標(biāo)。塞斯納飛機(jī)在空中是如何使用自動(dòng)定向機(jī)定向的？導(dǎo)入新課：123R1地基無(wú)線電導(dǎo)航發(fā)展歷程及種類1．系統(tǒng)組成和主要功能；2.ADF測(cè)角原理。課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.熟悉自動(dòng)定向機(jī)測(cè)向原理；知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.會(huì)識(shí)讀ADF指示儀。能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.具有敬仰航空、敬重裝備和敬畏生命的職業(yè)素養(yǎng)。2.具備一定的探知精神。R1.1系統(tǒng)組成和主要功能機(jī)載自動(dòng)定向機(jī)系統(tǒng)通過(guò)接受地面導(dǎo)航臺(tái)的無(wú)線電信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)的的主要功用有：（1）測(cè)量飛機(jī)縱軸方向(航向)到地面導(dǎo)航臺(tái)的相對(duì)方位角，并顯示在方位指示器上。（2）對(duì)飛機(jī)進(jìn)行定位。（3）利用自動(dòng)定向機(jī)判斷飛機(jī)飛越導(dǎo)航臺(tái)的時(shí)間。R1.1系統(tǒng)組成和主要功能1.地面設(shè)備NDB發(fā)射天線NDB航圖標(biāo)識(shí)雙歸航臺(tái)R1.1系統(tǒng)組成和主要功能2.機(jī)載自動(dòng)定向機(jī)系統(tǒng)機(jī)載自動(dòng)定向機(jī)系統(tǒng)主要包括自動(dòng)定向接收機(jī)、接收天線、方位指示器。R1.1系統(tǒng)組成和主要功能2.機(jī)載自動(dòng)定向機(jī)系統(tǒng)(1)ADF指示器R1.2ADF測(cè)角原理1）環(huán)形天線的方向性由于地面NDB導(dǎo)航臺(tái)向四面八方發(fā)射相同的信號(hào)，而ADF要能夠識(shí)別無(wú)線電信號(hào)的來(lái)向，因此要采用方向性天線。R1.2ADF測(cè)角原理另外，為了確定最小值方向，一般還需增加一環(huán)形天線，這樣就需兩個(gè)環(huán)形天線和一根垂直天線，且兩環(huán)形天線分別與飛機(jī)的縱軸平行和垂直放置，這樣感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)相位相差90°。將這兩個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別加在測(cè)角器的固定繞組上，測(cè)角器的轉(zhuǎn)子將在合成磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，從而指示出導(dǎo)航臺(tái)的相對(duì)方位，這樣做的好處是不再需要轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)就可判斷信標(biāo)臺(tái)的方向。R1.4小組討論1.給定ADF儀表，如何確定地面導(dǎo)航臺(tái)的方位？回顧與練習(xí)1、簡(jiǎn)述自動(dòng)定向機(jī)系統(tǒng)的組成及工作原理。2、說(shuō)明環(huán)形天線的工作原理。3、下圖為ADF指示器，請(qǐng)讀出相對(duì)方位角的大小。如果已知飛機(jī)的磁航向?yàn)?0度，則導(dǎo)航臺(tái)的磁方位角為多少？《無(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》課前回顧：1.ADF測(cè)角原理；2.ADF儀表識(shí)讀方法。能否直接確定導(dǎo)航臺(tái)所在位置磁北為基準(zhǔn)的飛機(jī)磁方位？（對(duì)比ADF）導(dǎo)入新課：123R1地基無(wú)線電導(dǎo)航發(fā)展歷程及種類1．VOR導(dǎo)航相關(guān)角度；2.甚高頻全向信標(biāo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成；3.VOR測(cè)角原理課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.了解甚高頻全向信標(biāo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成；2.熟悉VOR導(dǎo)航相關(guān)角度的定義；3.了解VOR測(cè)角原理。知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.會(huì)繪制VOR導(dǎo)航相關(guān)角度；2.會(huì)認(rèn)讀VOR航圖標(biāo)識(shí)。能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.具有敬仰航空、敬重裝備和敬畏生命的職業(yè)素養(yǎng)。2.具備一定的探知精神。R1.1VOR導(dǎo)航相關(guān)角度VOR導(dǎo)航系統(tǒng)的功能之一是測(cè)量飛機(jī)的VOR方位角，而VOR方位角在無(wú)線電磁指示器(RMI)上的指示又是通過(guò)磁航向加相對(duì)方位指示的。因此，了解這些角度的定義和相互關(guān)系，有助于理解VOR機(jī)載設(shè)備的工作原理。lVOR方位角與飛機(jī)磁航向無(wú)關(guān)，只與飛機(jī)相對(duì)VOR臺(tái)地理位置有關(guān)；l飛機(jī)磁方位和VOR方位角相差180o；lVOR方位角等于磁航向與相對(duì)方位角的和。R1.2甚高頻全向信標(biāo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成1.地面導(dǎo)航臺(tái)R1.2甚高頻全向信標(biāo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成2.機(jī)載設(shè)備R1.2甚高頻全向信標(biāo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成2.機(jī)載設(shè)備RMI指示器HIS指示器R1.3VOR測(cè)角原理VOR導(dǎo)航臺(tái)會(huì)發(fā)射兩個(gè)對(duì)30Hz信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后的射頻信號(hào)。這兩個(gè)30Hz信號(hào)分別稱為基準(zhǔn)相位信號(hào)和可變相位信號(hào)?；鶞?zhǔn)相位信號(hào)相當(dāng)于全方位光線，其相位在VOR臺(tái)周圍的各個(gè)方位上相同；可變相位信號(hào)相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)光束，其相位隨VOR臺(tái)的徑向方位而變.R1.4小組比拼1.根據(jù)VOR導(dǎo)航相關(guān)角度定義，繪制對(duì)應(yīng)的角度?；仡櫯c練習(xí)1、VOR相關(guān)的導(dǎo)航角度有哪些？2、簡(jiǎn)要說(shuō)明一下VOR測(cè)角原理?！稛o(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》課前回顧：1.VOR導(dǎo)航相關(guān)角度；2.甚高頻全向信標(biāo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成；3.VOR測(cè)角原理。如何根據(jù)VOR指示儀確定飛機(jī)的位置？導(dǎo)入新課：123R1地基無(wú)線電導(dǎo)航發(fā)展歷程及種類1．VOR的功能；2.如何利用VOR指示儀進(jìn)行定位。課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.熟悉VOR的功能；2.熟悉VOR指示儀的識(shí)讀。知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.會(huì)根據(jù)VOR指示儀的指示繪制導(dǎo)航臺(tái)和飛機(jī)之間的位置關(guān)系。能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.具有敬仰航空、敬重裝備和敬畏生命的職業(yè)素養(yǎng)。2.具備一定的探知精神。R1.1VOR的功能（1）定位R1.1VOR的功能（2）沿選定的航路導(dǎo)航R1.2VOR導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的定位現(xiàn)有一大型無(wú)人機(jī)在張家界三官寺機(jī)場(chǎng)附近飛行，無(wú)人機(jī)附近有兩個(gè)VOR導(dǎo)航臺(tái)，現(xiàn)要求僅用VOR導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的定位。R1.3小組比拼1.分小組進(jìn)行“看VOR指示儀確定飛機(jī)相對(duì)導(dǎo)航臺(tái)位置信息”比賽?；仡櫯c練習(xí)下圖是黃花國(guó)際機(jī)場(chǎng)標(biāo)號(hào)為ZGHA-7E的航路圖，看懂圖并回答下列問(wèn)題：（1）在下圖中畫(huà)出飛機(jī)的磁航向角。（2）將飛機(jī)上VOR設(shè)備的頻率調(diào)至114.05MHz，調(diào)整駕駛艙里VOR儀表的OBS按鈕，使指針指向240度，試在下圖中繪制出向臺(tái)和背臺(tái)區(qū)域，并說(shuō)明飛機(jī)當(dāng)前處于哪個(gè)區(qū)域？《無(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》課前回顧：1.VOR的功能；2.VOR指示儀的識(shí)讀；3.如何根據(jù)航圖設(shè)置VOR指示儀。如何確定無(wú)人機(jī)離地面的高度以及到導(dǎo)航臺(tái)的距離？導(dǎo)入新課：123R1無(wú)線電高度表和測(cè)距系統(tǒng)1．無(wú)線電高度表；2.測(cè)距機(jī)。課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.了解無(wú)線電高度表工作原理；2.了解DME測(cè)距原理。知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.會(huì)識(shí)讀高度指示器；2.會(huì)根據(jù)DME測(cè)距機(jī)指示進(jìn)行無(wú)人機(jī)定位。能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.具有敬仰航空、敬重裝備和敬畏生命的職業(yè)素養(yǎng)。2.具備一定的探知精神。R1.1無(wú)線電高度表（1）組成和基本工作原理R1.1無(wú)線電高度表（2）無(wú)線電高度表的種類1.普通調(diào)頻連續(xù)波無(wú)線電高度表R1.1無(wú)線電高度表（2）無(wú)線電高度表的種類2.等差頻調(diào)頻連續(xù)波無(wú)線電高度表R1.1無(wú)線電高度表（2）無(wú)線電高度表的種類3.脈沖無(wú)線電高度表

脈沖式無(wú)線電高度表是通過(guò)測(cè)量脈沖信號(hào)往返飛機(jī)和地面的傳播時(shí)間來(lái)測(cè)定高度的。其測(cè)高原理與普通的測(cè)距雷達(dá)基本相同，因此也稱為雷達(dá)高度表。脈沖無(wú)線電高度表的高度測(cè)量范圍取決于發(fā)射脈沖的重復(fù)周期，最小可測(cè)高度決定于脈沖寬度，而測(cè)高精度是由對(duì)脈沖前沿的測(cè)量精度及設(shè)備噪聲決定的。R1.1無(wú)線電高度表（3）高度指示器R1.2測(cè)距機(jī)一、功用和組成R1.2測(cè)距機(jī)二、工作原理R1.2測(cè)距機(jī)三、任務(wù)實(shí)施任務(wù)詳情：設(shè)一架大型無(wú)人機(jī)從張家界三官寺機(jī)場(chǎng)起飛，往機(jī)場(chǎng)東北方向30公里處執(zhí)行航測(cè)任務(wù)，現(xiàn)要求僅依靠DME設(shè)備了解無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)位置。R1.3小組比拼1.給定航圖，分小組進(jìn)行DME測(cè)距無(wú)人機(jī)定位比賽?；仡櫯c練習(xí)1、一般什么情況下會(huì)用到無(wú)線電高度表？2、簡(jiǎn)述無(wú)線電高度表測(cè)高原理。3、DME有什么作用？4、簡(jiǎn)述DME的測(cè)距原理。5、已知VOR導(dǎo)航臺(tái)測(cè)得的飛機(jī)磁方位角為60度，且和VOR導(dǎo)航臺(tái)同在一個(gè)位置的DME測(cè)得的飛機(jī)距離導(dǎo)航臺(tái)為90nmile，試在下圖中畫(huà)出飛機(jī)的位置。《無(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》課前回顧：1.無(wú)線電高度表的種類；2.DME是啥；3.無(wú)線電高度表和DME的區(qū)別。從汽車導(dǎo)航以及無(wú)人機(jī)物流等應(yīng)用，引出衛(wèi)星導(dǎo)航的種類及發(fā)展。導(dǎo)入新課：123R1衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展和種類1．第一代全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)；2.全球主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.了解衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展歷程；2.了解衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的種類。知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.能說(shuō)出世界上主要的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)種類以及區(qū)別。能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.具有敬仰航空、敬重裝備和敬畏生命的職業(yè)素養(yǎng)。2.具備一定的探知精神。R1.1第一代全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)

第一代全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，又名美國(guó)海軍衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（NavyNavigationSatelliteSystem,簡(jiǎn)稱NNSS）,由于系統(tǒng)里的衛(wèi)星運(yùn)行在與赤道夾角為90度的極軌道上，也即沿著地球的子午線繞地球旋轉(zhuǎn)，故也稱為子午（Transit）衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。R1.1第一代全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)

采用多普勒測(cè)量方法，就可以測(cè)定接收機(jī)在不同時(shí)間至同一衛(wèi)星的距離差，再結(jié)合衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)，就可以采用雙曲面定位法來(lái)求解載體的位置。R1.1第一代全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)

由于該系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)量較少，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)全球的連續(xù)覆蓋，且衛(wèi)星運(yùn)行高度較低，每隔1～2小時(shí)才有一顆衛(wèi)星飛過(guò)地面觀測(cè)站，意味著不能同時(shí)接受到多顆衛(wèi)星信號(hào)；這樣一臺(tái)接收機(jī)需要通過(guò)觀測(cè)一次完整的衛(wèi)星通過(guò)數(shù)據(jù)，才能獲取良好的定位幾何條件，定位時(shí)間長(zhǎng)，也無(wú)法提供快速連續(xù)實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航定位；而且不同衛(wèi)星信號(hào)頻率相同，導(dǎo)致有時(shí)需要關(guān)閉部分衛(wèi)星避免干擾；另外該系統(tǒng)受地球重力場(chǎng)和大氣阻力影響大，且需要進(jìn)行多普勒積分，導(dǎo)致定位精度低，只能用于低動(dòng)態(tài)、低精度定位，難以滿足飛機(jī)、導(dǎo)彈等高動(dòng)態(tài)導(dǎo)航定位要求。R1.2全球主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)1、美國(guó)的全球定位系統(tǒng)GPS基本功能為定位、測(cè)速、授時(shí)，是由空間部分、控制部分和用戶部分組成。R1.2全球主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)1、美國(guó)的全球定位系統(tǒng)1)空間部分空間部分即為GPS衛(wèi)星星座，是由24顆衛(wèi)星組成，衛(wèi)星高度約為20200km，分布在傾角為的6個(gè)軌道平面內(nèi)，運(yùn)行周期約為11小時(shí)58分。R1.2全球主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)1、美國(guó)的全球定位系統(tǒng)2)地面監(jiān)控部分地面監(jiān)控部分包括1個(gè)主控站、3個(gè)注入站和5個(gè)監(jiān)測(cè)站.R1.2全球主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)1、美國(guó)的全球定位系統(tǒng)3)用戶部分用戶部分即為GPS接收機(jī)，其功能為接收衛(wèi)星星歷、測(cè)定從接收機(jī)至GPS衛(wèi)星的距離，并利用上述信息確定自身的三維位置、三維運(yùn)動(dòng)速度和鐘差等參數(shù)。R1.2全球主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)2、俄羅斯格洛納斯導(dǎo)航系統(tǒng)GLONASS（GlobalNavigationSatelliteSystem）是俄羅斯的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)。GLONASS系統(tǒng)提供軍用和民用兩種服務(wù)。GLONASS由衛(wèi)星星座、地面監(jiān)測(cè)控制站和用戶設(shè)備三部分組成。主要服務(wù)內(nèi)容包括確定陸地、海上及空中目標(biāo)的坐標(biāo)及運(yùn)動(dòng)速度信息等。GLONASS技術(shù)，可為全球海陸空以及近地空間的各種軍、民用戶全天候、連續(xù)地提供高精度的三維位置、三維速度和時(shí)間信息。該系統(tǒng)衛(wèi)星星座標(biāo)準(zhǔn)配置由24顆衛(wèi)星組成，其中工作衛(wèi)星21顆，備份衛(wèi)星3顆，衛(wèi)星高度為19100km，分布在傾角為64.8°的3個(gè)軌道平面內(nèi)，這三個(gè)軌道平面兩兩相隔120度，同平面內(nèi)的衛(wèi)星之間相隔45度，衛(wèi)星的運(yùn)行周期約為11小時(shí)15分。R1.2全球主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)3、歐洲伽利略系統(tǒng)歐洲伽利略系統(tǒng)（GALILEO）是歐洲計(jì)劃建設(shè)的新一代民用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，系統(tǒng)構(gòu)成主要由空間段，環(huán)境段，地面段，用戶段4部分組成?？臻g段為30顆衛(wèi)星構(gòu)成的星座。星座中的27顆衛(wèi)星為工作衛(wèi)星，3顆為候補(bǔ)衛(wèi)星，衛(wèi)星運(yùn)行高度為24126km，位于3個(gè)傾角為56°的軌道平面內(nèi)；地面段由2個(gè)地面控制中心組成。GALILEO是世界上第一個(gè)專門為民用目的設(shè)計(jì)的全球性衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，與現(xiàn)在普遍使用的GPS相比，它將更先進(jìn)、更加有效、更為可靠。它的總體思路具有四大特點(diǎn)：自成獨(dú)立體系；能與其它的GNSS系統(tǒng)兼容互動(dòng)；具備先進(jìn)性和競(jìng)爭(zhēng)能力；公開(kāi)進(jìn)行國(guó)際合作。Galileo提供五種服務(wù)：公開(kāi)服務(wù)（OS），與GPS的SPS相類似，免費(fèi)提供；生命安全服務(wù)（SoLS）；商業(yè)服務(wù)（CS）；公共特許服務(wù)（PRS）；以及搜救（SAR）服務(wù)。R1.2全球主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)4、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第一階段是從1994年至2003年，建成北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱北斗一號(hào)，目標(biāo)是具備區(qū)域有源服務(wù)能力。R1.2全球主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)4、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第二階段是從2004年至2012年，建成北斗區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱北斗二號(hào)，最終形成區(qū)域無(wú)源服務(wù)能力。這一階段的發(fā)展目標(biāo)是構(gòu)成一個(gè)具有連續(xù)實(shí)時(shí)無(wú)源三維定位測(cè)速能力的區(qū)域性衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，為我國(guó)及亞太地區(qū)用戶提供無(wú)線電導(dǎo)航衛(wèi)星服務(wù)。首顆衛(wèi)星于2007年發(fā)射，2012年年底完成了5顆GEO衛(wèi)星、5顆IGSO（傾斜地球同步軌道）衛(wèi)星和4顆MEO（中軌道）衛(wèi)星的組網(wǎng)服務(wù)。R1.2全球主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)4、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第三階段是從2013年至2020年，建成北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱北斗三號(hào)，最終形成全球無(wú)源服務(wù)能力。北斗三號(hào)由空間段、運(yùn)控段和用戶段組成。空間段由30顆衛(wèi)星組成，其中包括3顆地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星、3顆傾斜地球同步軌道（IGSO）衛(wèi)星和24顆中圓地球軌道（MEO）衛(wèi)星，這樣的三種軌道混合星座布局抗遮擋能力更強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)全球覆蓋、全球服務(wù)；運(yùn)控段包括主控站、注入站和監(jiān)測(cè)站；用戶段包括北斗終端、與其他導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端以及相關(guān)的應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)。R1.2全球主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)5、日本準(zhǔn)天頂衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)日本準(zhǔn)天頂衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Quasi-ZenithSatelliteSystem，簡(jiǎn)稱QZSS）是一個(gè)兼具導(dǎo)航定位、移動(dòng)通信和廣播功能的衛(wèi)星系統(tǒng)，旨在為日本上空運(yùn)行的美國(guó)GPS衛(wèi)星提供“輔助增強(qiáng)”功能。R1.2全球主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)7、印度區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)印度區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（IndianRegionalNavigationSatelliteSystem，簡(jiǎn)稱IRNSS）是一個(gè)由印度空間研究組織（ISRO）發(fā)展、運(yùn)營(yíng)和管理的自由區(qū)域型衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。印度區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)將提供兩種服務(wù)，包括民用的標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)，及供特定授權(quán)使用者（軍用）的限制型服務(wù)。R1.3小組比拼學(xué)生每六人一組，每小組選出一個(gè)組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)討論環(huán)節(jié)的組織、記錄和總結(jié)。1）分小組討論“世界上主要的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有哪些？”以及“衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基本組成是怎樣的”。小組討論后，選派一名代表總結(jié)陳述討論結(jié)果。2）分小組討論GPS和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的區(qū)別，分別從衛(wèi)星數(shù)量、衛(wèi)星軌道、系統(tǒng)組成、系統(tǒng)功能、定位精度等方面進(jìn)行比較，最后上臺(tái)總結(jié)陳述。回顧與練習(xí)1、北斗三號(hào)衛(wèi)星星座和GPS衛(wèi)星星座有什么不一樣的地方？2、北斗三號(hào)由什么組成？3、簡(jiǎn)述GPS的組成?！稛o(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》課前回顧：1.全球衛(wèi)星導(dǎo)航的種類有哪些？2.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在？為啥衛(wèi)星導(dǎo)航需要至少4顆衛(wèi)星？導(dǎo)入新課：123R1GPS絕對(duì)定位1．GPS衛(wèi)星信號(hào)結(jié)構(gòu)；2.碼偽距測(cè)量和載波相位測(cè)量方法；3.GPS絕對(duì)定位幾何原理課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.了解GPS衛(wèi)星信號(hào)結(jié)構(gòu)；2.了解碼偽距測(cè)量和載波相位測(cè)量方法；3.掌握GPS絕對(duì)定位幾何原理。知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.使用衛(wèi)星導(dǎo)航時(shí)，飛行前能合理地放置無(wú)人機(jī)。能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.具有吃苦耐勞的工作作風(fēng)和愛(ài)崗敬業(yè)的職業(yè)精神。2.具備一定的愛(ài)國(guó)素養(yǎng)。R1.1GPS衛(wèi)星信號(hào)結(jié)構(gòu)

GPS衛(wèi)星信號(hào)主要包含用于導(dǎo)航定位的衛(wèi)星星歷等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)經(jīng)調(diào)制后再?gòu)V播給用戶。衛(wèi)星上有日穩(wěn)定度約為的銫原子鐘，產(chǎn)生10.23MHz的基準(zhǔn)頻率。衛(wèi)星載波信號(hào)工作在L波段，載波信號(hào)頻率有四個(gè)，分別是L1、L2、L3、L5，載波信號(hào)上調(diào)制有測(cè)距碼和導(dǎo)航電文。R1.1GPS衛(wèi)星信號(hào)結(jié)構(gòu)

1.載波R1.1GPS衛(wèi)星信號(hào)結(jié)構(gòu)2.測(cè)距碼測(cè)距碼的作用是測(cè)量衛(wèi)星至接收機(jī)距離，其實(shí)質(zhì)為偽隨機(jī)噪聲碼（PRN－PseudoRandomNoise），既具有隨機(jī)噪聲的特性，又可以精確定義（實(shí)際上隱含有時(shí)間信息）。不同的碼（包括未對(duì)齊的同一組碼）間的相關(guān)系數(shù)為0或1/n（n為碼元數(shù)），對(duì)齊的同一組碼間的相關(guān)系數(shù)為1。測(cè)距碼有兩種，分別是C/A碼和P碼。R1.1GPS衛(wèi)星信號(hào)結(jié)構(gòu)3.導(dǎo)航電文導(dǎo)航電文是衛(wèi)星以二進(jìn)制碼的形式發(fā)送給用戶的導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)，其內(nèi)容主要有：衛(wèi)星星歷、系統(tǒng)時(shí)間及衛(wèi)星鐘校正參數(shù)；軌道攝動(dòng)改正；衛(wèi)星狀態(tài)信息；測(cè)距時(shí)間標(biāo)記；電離層延遲改正參數(shù)；其他與導(dǎo)航有關(guān)的信息。R1.2距離測(cè)量1、碼偽距測(cè)量R1.2距離測(cè)量2、載波相位測(cè)量R1.3GPS絕對(duì)定位絕對(duì)定位也叫單點(diǎn)定位，是單獨(dú)利用一臺(tái)GPS接收機(jī)的觀測(cè)值確定接收機(jī)在地球坐標(biāo)系中絕對(duì)位置的方法。其定位結(jié)果是與所用星歷同屬一坐標(biāo)系的絕對(duì)坐標(biāo)。絕對(duì)定位實(shí)質(zhì)是根據(jù)測(cè)距交會(huì)的原理，利用三顆以上衛(wèi)星的已知空間位置交會(huì)出地面未知點(diǎn)（用戶接收機(jī)）在WGS-84坐標(biāo)系中的位置。R1.3GPS絕對(duì)定位絕對(duì)定位幾何原理：R1.3GPS絕對(duì)定位碼偽距單點(diǎn)定位：碼偽距單點(diǎn)定位即采用偽隨機(jī)碼來(lái)測(cè)量時(shí)延，進(jìn)而得到偽距的方法來(lái)獲得接收機(jī)的絕對(duì)位置。該方法將偽距作為觀測(cè)量，根據(jù)前面的知識(shí)，偽距計(jì)算如下：

R1.3小組比拼學(xué)生每六人一組，每小組選出一個(gè)組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)討論環(huán)節(jié)的組織、記錄和總結(jié)。1）分小組查詢GPS絕對(duì)定位的分類，并討論這么分類的原因。最后上臺(tái)總結(jié)陳述?；仡櫯c練習(xí)1、衛(wèi)星導(dǎo)航為啥需要至少4顆衛(wèi)星定位？2、簡(jiǎn)要描述碼偽距測(cè)量原理。3、GPS絕對(duì)定位工作原理?！稛o(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》課前回顧：1.碼偽距測(cè)量和載波相位測(cè)量方法。2.GPS絕對(duì)定位幾何原理。解鎖或者控制基于Pixhawk飛控的無(wú)人機(jī)時(shí)，無(wú)人機(jī)無(wú)法解鎖或者無(wú)法執(zhí)行相關(guān)命令。如何解決？導(dǎo)入新課：123R1GPS故障分析及排除1．GPS單點(diǎn)定位精度；2.GPS故障分析及排除。課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.熟悉單點(diǎn)定位精度的含義；2.熟悉地面站HUD窗口和GPS相關(guān)的告警信息含義及對(duì)應(yīng)的排故方法；3.熟悉飛行日志GPS主要信息含義。知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.會(huì)對(duì)GPS常見(jiàn)故障進(jìn)行分析和排除。能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.具有吃苦耐勞的工作作風(fēng)和愛(ài)崗敬業(yè)的職業(yè)精神。2.具備三敬零無(wú)素養(yǎng)。R1.1GPS單點(diǎn)定位精度

單點(diǎn)定位精度和用戶等效距離誤差與精度衰減因子有關(guān)，用戶等效距離誤差是將單點(diǎn)定位時(shí)可能發(fā)生的所有誤差歸化到站星距離上所得的結(jié)果。精度衰減因子是位置質(zhì)量的指示器，它通過(guò)考慮每顆衛(wèi)星相對(duì)于星座中其它衛(wèi)星的位置，來(lái)預(yù)計(jì)用該星座能得到的位置精度。DOP值的大小和所觀測(cè)衛(wèi)星的數(shù)量與分布有關(guān)，表征可見(jiàn)衛(wèi)星在空間幾何分布的好壞，對(duì)測(cè)距誤差起著放大作用。DOP值越小，準(zhǔn)確程度越高，定位的幾何條件越好。R1.1GPS單點(diǎn)定位精度

單點(diǎn)定位精度與用戶等效距離誤差和精度衰減因子滿足如下關(guān)系：上式表明GPS絕對(duì)定位精度主要取決于衛(wèi)星分布的幾何條件和觀測(cè)量的精度。意味著當(dāng)衛(wèi)星分布相同時(shí)，用戶等效距離誤差越小，定位精度越高；R1.1GPS單點(diǎn)定位精度

當(dāng)用戶等效距離誤差相同時(shí)，衛(wèi)星分布越好（數(shù)量多且分布均勻），定位精度越高。R1.2GPS故障分析及排除1、基于地面站HUD窗口告警信息的排故地面站HUD窗口顯示的GPS常見(jiàn)故障信息有“GPSGlitch”、“Need3DFix”、“BadVelocity”、“HighGPSHDOP”等。（1）GPSGlitch“GPSGlitch”的含義是GPS出現(xiàn)故障?？赡艿脑蚴荊PS損壞。解決方法是更換好的GPS模塊。R1.2GPS故障分析及排除1、基于地面站HUD窗口告警信息的排故（2）Need3DFix“Need3DFix”的含義是需要3D鎖定，GPS沒(méi)有定位，如果設(shè)置電子圍欄或是在懸停模式解鎖，一定要進(jìn)行成功定位后才能解鎖。該故障信息可能的原因是沒(méi)有GPS信號(hào)或者沒(méi)有檢查到GPS硬件。解決方法為：檢查無(wú)人機(jī)是否安裝了GPS，如果沒(méi)有安裝GPS，就不能切換到需要GPS導(dǎo)航信息的飛行模式，如返航模式、定點(diǎn)模式、自動(dòng)模式。如果安裝了GPS，就不能在室內(nèi)飛行；在室外飛行要檢查GPS連接線是否斷開(kāi)，或者連接線是否正確接到飛控上。如果正確安裝了GPS，在室外飛行時(shí)，要將無(wú)人機(jī)放在室外無(wú)遮擋的地方，并等待GPS被3DFix定位。R1.2GPS故障分析及排除1、基于地面站HUD窗口告警信息的排故（3）BadVelocity“BadVelocity”的含義是速度數(shù)據(jù)無(wú)效，是速度解算有問(wèn)題，這與GPS是相關(guān)的，因?yàn)樗剿俣群艽蟪潭壬隙既Q于GPS數(shù)據(jù)?！癇adVelocity”一般表現(xiàn)為GPS飄逸速度過(guò)快，高于50cm/s。該告警信息可能的原因是移動(dòng)速度過(guò)快，或者GPS刷新率低于5HZ。解決方法是等待鎖定更多數(shù)量的GPS衛(wèi)星，可以通過(guò)地面站查看鎖定的衛(wèi)星數(shù)量和HDOP數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行評(píng)估，一般HDOP小于1.5表明衛(wèi)星數(shù)量能夠滿足要求。R1.2GPS故障分析及排除1、基于地面站HUD窗口告警信息的排故（4）HighGPSHDOP“HighGPSHDOP”的含義是GPS水平定位精度因子過(guò)高，一般是衛(wèi)星數(shù)量不夠?qū)е碌?，HDOP的精度沒(méi)達(dá)標(biāo)不能解鎖。解決方法是將無(wú)人機(jī)放在室外無(wú)遮擋、無(wú)干擾的地方，并保證GPS沒(méi)有被遮擋，然后等待搜星，當(dāng)鎖定更多的衛(wèi)星后，HDOP數(shù)據(jù)就會(huì)下降。R1.2GPS故障分析及排除2.基于飛行日志的故障分析飛行日志保存了無(wú)人機(jī)上電后各項(xiàng)飛行數(shù)據(jù)，能記錄無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中的各種狀態(tài)，其中就包括GPS相關(guān)信息。當(dāng)無(wú)人機(jī)出現(xiàn)故障后，維護(hù)人員可以通過(guò)回放飛行日志，來(lái)分析可能的故障原因，并據(jù)此制定排故方案。飛行日志里存儲(chǔ)的GPS信息主要有：名稱含義Status0=沒(méi)有識(shí)別到GPS,1=識(shí)別到GPS但未定位,2=GPS和2D定位成功,3=GPS與3D定位成功NSats當(dāng)前使用的衛(wèi)星數(shù)量HDop水平定位精度因子（<1.5是好的，>2.0不是很好）LatGPS緯度LngGPS經(jīng)度AltGPS報(bào)告的高度VZ垂直速度Spd水平地面速度GCrs航向U布爾值，表明是否在使用GPSR1.2GPS故障分析及排除2.基于飛行日志的故障分析（1）在自動(dòng)模式下（AUTO\LOITER\RTL），GPS異常會(huì)導(dǎo)致無(wú)人機(jī)突然飛向一個(gè)錯(cuò)誤的位置或者來(lái)回飄逸。GPS異常一般包括：丟星或者衛(wèi)星數(shù)量突然減少。在飛行日志中，可以很直觀的看見(jiàn)衛(wèi)星數(shù)量NSats的減少和HDOP值的變大.R1.2GPS故障分析及排除2.基于飛行日志的故障分析通過(guò)飛行日志還可以查看GPS錯(cuò)誤信息和故障保護(hù)信息。在飛控中，GPS子系統(tǒng)代碼為11，GPS故障保護(hù)子系統(tǒng)代碼為7，可通過(guò)查看飛行日志中ERR條目下的Subsys確定是哪個(gè)子系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題。下圖繪制的是Subsys曲線圖，圖中直線對(duì)應(yīng)的值為11，據(jù)此就可以確定這段時(shí)間內(nèi)只有GPS出現(xiàn)錯(cuò)誤信息了。R1.2GPS故障分析及排除2.基于飛行日志的故障分析確定好子系統(tǒng)后，就可以進(jìn)一步查看詳細(xì)信息，每個(gè)子系統(tǒng)都有對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤代碼。子系統(tǒng)GPS的錯(cuò)誤代碼有兩個(gè)，分別是ECode2和ECode0，ECode2表示GPS故障，ECode0表示GPS故障解除。下圖紅框中就顯示了GPS錯(cuò)誤代碼，從圖中可以看出，先后三個(gè)時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)了GPS故障，不過(guò)故障很快就消除了。R1.3小組比拼學(xué)生每六人一組，每小組選出一個(gè)組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)討論環(huán)節(jié)的組織、記錄和總結(jié)。1）給定無(wú)人機(jī)故障現(xiàn)象描述和對(duì)應(yīng)的飛行日志，分小組分析故障并給出排故方法?；仡櫯c練習(xí)1、測(cè)站接收機(jī)產(chǎn)生一個(gè)與衛(wèi)星偽隨機(jī)碼結(jié)構(gòu)和初相都相同的基準(zhǔn)信號(hào)，當(dāng)接收機(jī)接收到衛(wèi)星發(fā)射的C/A碼信號(hào)后，將基準(zhǔn)信號(hào)時(shí)延τ與接收信號(hào)對(duì)齊，該時(shí)延即為衛(wèi)星信號(hào)傳播的時(shí)間。然而在實(shí)際計(jì)算中，進(jìn)行兩信號(hào)比對(duì)的長(zhǎng)度為1ms（1023個(gè)碼元），在極端情況下，基準(zhǔn)信號(hào)延遲1ms（CA碼周期）即可保證信號(hào)對(duì)齊，此時(shí)τ≤1ms，這時(shí)算出的衛(wèi)星至接收機(jī)的距離不會(huì)超過(guò)300km，而GPS衛(wèi)星高度一般為20000km，說(shuō)明我們的時(shí)延計(jì)算有誤，那錯(cuò)哪兒了呢？2、若偽距測(cè)量均方差為±4m，PDOP=5,VDOP=4,HDOP=3,則偽距單點(diǎn)定位三維空間定位精度、高程方向定位精度、水平方向定位精度各位多少？3、絕對(duì)定位可分細(xì)分為哪些類型？《無(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》課前回顧：1.GPS單點(diǎn)定位精度。2.GPS故障分析及排除。如何提高GPS定位的精度？導(dǎo)入新課：123R1靜態(tài)相對(duì)定位1．結(jié)構(gòu)形式；2.種類。課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.熟悉靜態(tài)相對(duì)定位的結(jié)構(gòu)形式；2.熟悉靜態(tài)相對(duì)定位消除的誤差種類。知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.會(huì)描述靜態(tài)相對(duì)定位的過(guò)程和優(yōu)點(diǎn)。能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.具有吃苦耐勞的工作作風(fēng)和愛(ài)崗敬業(yè)的職業(yè)精神。2.具備三敬零無(wú)素養(yǎng)。R1.1基本概念

靜態(tài)相對(duì)定位是指用兩臺(tái)接收機(jī)分別安置在基線的兩個(gè)端點(diǎn)，其位置靜止不動(dòng)，同步觀測(cè)4顆以上相同的衛(wèi)星，解算基線向量，從而確定兩個(gè)端點(diǎn)在協(xié)議地球坐標(biāo)系中的相對(duì)位置的方法。

靜態(tài)相對(duì)定位一般采用測(cè)相偽距觀測(cè)值作為基本觀測(cè)量。為了可靠地確定載波相位的整周未知數(shù)，一般需要1～3h的觀測(cè)時(shí)間，對(duì)于中等長(zhǎng)度的基線（100～500km），其精度可達(dá)量級(jí)，是當(dāng)前GPS定位中精度最高的一種方法。

在測(cè)相偽距觀測(cè)中，首要問(wèn)題是如何快速而精確的確定整周未知數(shù)。在確定好整周未知數(shù)后，隨著觀測(cè)時(shí)間的加長(zhǎng)，相對(duì)定位的精度不會(huì)顯著提高。因此提高定位效率的關(guān)鍵在于快速而可靠地確定整周未知數(shù)。

由于當(dāng)距離不太遠(yuǎn)的兩個(gè)測(cè)站同步觀測(cè)相同衛(wèi)星時(shí)，GPS的各種觀測(cè)誤差具有較強(qiáng)的相關(guān)性，所以一種簡(jiǎn)單而有效的消除或減弱誤差的方法是將GPS的各種觀測(cè)量進(jìn)行不同的線性組合，然后作為相對(duì)定位的相關(guān)觀測(cè)量。R1.2基本觀測(cè)量及其線性組合1、單差觀測(cè)方程單差即在不同觀測(cè)站，同步觀測(cè)相同衛(wèi)星所得觀測(cè)量之差。消除衛(wèi)星鐘差的影響R1.2基本觀測(cè)量及其線性組合2、雙差觀測(cè)方程雙差即在不同觀測(cè)站，同步觀測(cè)同一組衛(wèi)星，所得單差之差。雙差模型消除了接收機(jī)鐘差的影響。R1.2基本觀測(cè)量及其線性組合1、三差觀測(cè)方程三差是在不同歷元，同步觀測(cè)同一組衛(wèi)星，在雙差的基礎(chǔ)上進(jìn)一步做差。三差模型消除了整周未知數(shù)的影響，但使觀測(cè)方程的數(shù)量進(jìn)一步減少，這會(huì)對(duì)未知參數(shù)的解算可能產(chǎn)生不利影響。在實(shí)際定位中，一般采用雙差模型加平差模型來(lái)求解未知參數(shù)。R1.3小組比拼學(xué)生每六人一組，每小組選出一個(gè)組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)討論環(huán)節(jié)的組織、記錄和總結(jié)。1）現(xiàn)場(chǎng)查閱資料，分享靜態(tài)相對(duì)定位在無(wú)人機(jī)應(yīng)用上的案例?；仡櫯c練習(xí)1、什么是靜態(tài)相對(duì)定位？2、靜態(tài)相對(duì)定位有哪些種類？其分別能消除哪些誤差？《無(wú)人機(jī)導(dǎo)航與通信技術(shù)》課前回顧：1.什么是靜態(tài)相對(duì)定位？2.靜態(tài)相對(duì)定位能消除哪些誤差？3.什么是單基站差分？4.什么是局域差分和廣域差分？對(duì)于運(yùn)動(dòng)的無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，如何提高其衛(wèi)星導(dǎo)航的定位精度？導(dǎo)入新課：123R1動(dòng)態(tài)相對(duì)定位1．動(dòng)態(tài)相對(duì)定位種類；2.網(wǎng)絡(luò)RTK設(shè)置方法。課時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.熟悉動(dòng)態(tài)相對(duì)定位的基本概念；2.熟悉單基站差分的結(jié)構(gòu)形式；3.了解局域差分、廣域差分；4.熟悉網(wǎng)絡(luò)RTK的基本設(shè)置方法。知識(shí)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1.會(huì)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)RTK。2.會(huì)根據(jù)無(wú)人機(jī)不同應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的動(dòng)態(tài)相對(duì)定位方法。能力目標(biāo)：素質(zhì)目標(biāo)：1.具有吃苦耐勞的工作作風(fēng)和愛(ài)崗敬業(yè)的職業(yè)精神。2.具備三敬零無(wú)素養(yǎng)。R1.1動(dòng)態(tài)相對(duì)定位種類動(dòng)態(tài)相對(duì)定位是指將一臺(tái)接收機(jī)安置在基準(zhǔn)站上固定不動(dòng)，基準(zhǔn)站在協(xié)議地球坐標(biāo)系中的坐標(biāo)已知；另一臺(tái)接收機(jī)安置在運(yùn)動(dòng)載體上，兩臺(tái)接收機(jī)同步觀測(cè)相同衛(wèi)星，以確定載體相對(duì)基準(zhǔn)站的瞬時(shí)位置。R1.1動(dòng)態(tài)相對(duì)定位種類

動(dòng)態(tài)相對(duì)定位過(guò)程中存在三類誤差。第一類是每一個(gè)用戶接收機(jī)公有的，包括衛(wèi)星鐘誤差、星歷誤差等；第二類是不能由用戶測(cè)量或由校正模型計(jì)算的傳播延遲誤差，包括電離層誤差、對(duì)流層誤差；第三類是各用戶接收機(jī)固有誤差，包括內(nèi)部噪聲、通道延遲、多路徑效應(yīng)等。動(dòng)態(tài)相對(duì)定位可以完全消除第一類誤差，第二類可以大部分消除，主要取決于基準(zhǔn)接收機(jī)和用戶接收機(jī)的距離，第三來(lái)誤差則無(wú)法消除。動(dòng)態(tài)相對(duì)定位根據(jù)采用的觀測(cè)量不同，分為以測(cè)碼偽距為觀測(cè)量和以測(cè)相偽距為觀測(cè)量的動(dòng)態(tài)相對(duì)定位。R1.1