Volume 3,Issue 5
北斗导航 + GPS 导航的油电混合动力无人机
针对纯电动无人机续航短、单一卫星导航可靠性不足的痛点，结合2026年中国商业航天卫星互联网规模化组网的背景，提出一种融合北斗三号（BDS-3）与GPS的油电混合动力无人机系统架构。系统以增程式油电混合动力为核心，构建“北斗+GPS”双模高精度导航与容错控制体系，解决长航时能源供给与复杂环境下的导航连续性问题。通过Doppler平滑伪距（DSC）与载波相位联合的PPK/RTK混合定位方案，实现水平3–5 cm、垂直5–8 cm的动态定位精度，卫星可用性提升至99.99%。同时设计双层模糊能量管理策略，使发动机工作于高效区，续航较纯电动方案提升200%以上。外场试验涵盖城市编队、电力巡检、山区物流等场景，结果表明，该系统在信号遮挡、电磁干扰等条件下，导航连续性与动力可靠性显著优于单系统方案，可满足低空经济规模化应用的核心需求。
[1] 刘建业，曾庆化，赵伟. 卫星导航与惯性导航组合原理及应用 [M]. 北京：电子工业出版社，2019.
[2] 高晓，库新勃，白皓，等. 基于 GPS/BDS 组合系统实现航测无人机动态定位 [J]. 全球定位系统，2019, 44 (3): 101-107. DOI:10.13442/j.gnss.1008-9268.2019.03.016.
[3] 中国移动上海产业研究院. 5G + 北斗高精度导航网赋能低空经济 [R]. 上海：中国移动上海产业研究院，2024.
[4] 陈忠伟，张盟，吴私. 氢 - 锂混合动力系统在工业无人机中的应用研究 [J]. 电源技术，2025, 49 (8): 987-992.
[5] 湖南泰德航空. 增程式电推进系统在低空飞行器中的技术突破 [R]. 长沙：湖南泰德航空，2026.
[6] 北斗卫星导航系统官网. 电力北斗厘米级定位赋能无人机巡检 [EB/OL]. (2023-09-12).
[7]央视网. 5G + 北斗广域无缝融合定位技术助力亚冬会安防 [EB/OL]. (2025-02-12).
[8] 天目山实验室. 全球首款百公里级氢动力多旋翼无人机研发报告 [R]. 杭州：天目山实验室，2024.
[9] 中国电力科学研究院。北斗无人机复杂环境下作业性能检测体系 [R]. 北京：中国电力科学研究院，2024.
[10] 蓝箭航天. 朱雀三号可回收火箭技术进展 [R]. 湖州：蓝箭航天，2026.