NGC_综述_导航制导与控制
**NGC**:Navigation,Guidance and Control
广义上讲,导航、制导都是指确定位置、规划路线并引导至目标地的过程或技术,而制导再军事和工程领域通常指对导弹、飞行物等物体的运动轨迹进行控制和引导。狭义上说,导航是通过各种量测手段获取目标对象位置、姿态、速度、加速度等状态量。制导是生成期望轨迹和控制要达到的动作指令,比如路径规划,导弹舵叶角度、炎口喷向、喷射力度,以及车辆的方向盘角度和车辆速度等。
而常见的报道或者科普文章二者意义的意义是重叠的,只有具体的领域使用的频率不一样、比如军事、武器领域导弹制导、炮弹制导,在生活中常用高速导航,公交导航和行人导航。以下是从狭义上介绍导航和制导:
一、导航
导航是在基础参考系的基础上确定位姿状态量,都涉及的关键技术有——定位,建图,即确定载体(如车辆、飞行器)位置与姿态的方法。定位技术实现方式多样,常见的方法主要分为空间式、时间式,以及基于这两类方法的组合与优化。
-空间式定位:根据定位对象和协助对象的空间约束(距离、角度),计算位姿。
比如:全球导航卫星系统(GNSS,Global Navigation Stars System), 超宽带(UWB,Ultra Wideband), 射频识别(RFID,Radio Frequency Identification), 通信基站蜂窝 蓝牙 等;
-时间式定位:根据定位对象时间间隔前后的平移,旋转关系递推、累积位姿。
比如:点云(激光、视觉)匹配,航迹推算。
无论时间式,亦或是空间式,都需要传感数据的支撑,常用的传感器数据源有:
## 1、位姿测量技术
### 全球导航卫星系统(GNSS)
- 全球卫星导航系统:GPS(美国)、BD(中国)、GLONASS(俄罗斯)、GSNS(欧盟);
- 定位模式:单点定位、差分定位(RTD和RTK);
### 激光雷达(Lidar)
- 种类:机械旋转和固态激光;
- 品牌:velodyne、Quanergy、禾赛、速腾和雷神;
### 超宽带(UWB)
- 工作模式:基站+标签、基站+基站(移动);
- 品牌:清研讯科、成都精卫、恒高、沃恒和联睿
### 惯性传感器(常见的如IMU)
- 工作模式:姿态参考系统(ARS)、姿态航向参考系统(AHRS)、组合导航和航迹推算(DR)和扩频;
- 品牌:microStrain 、xsens
### 毫米波雷达(ladar)
- 工作模式:;
- 品牌:;
### 机器视觉(相机)
### 声波雷达(超声波,声纳)
### 无线电定位(根据不同的波段划分)
- 工作模式:超宽带,RFID,zigbee,蓝牙,蜂窝通讯基站;
- 品牌:;
## 2、贝叶斯框架下的多源数据融合
实际运用过程中,单一数据源往往不能满足要求,需要组合优化。常用的方法有:卡尔曼及其发展的滤波类,图优化类,粒子优化、等。
# 二、制导