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无人机仅依靠惯性导航系统(INS)会使导航误差随时间推移而发散,传统主从式无人机协同导航方法在大规模无人机编队中由于数据链和相对导航传感器性能的限制,无法实现所有僚机对长机的通信和测量,因此单层结构难以有效提高整个无人机编队的导航精度。针对上述问题,提出一种分层式协同导航系统方案,以僚机惯导输出误差作为状态量,利用相对导航与长/僚机惯导信息构造量测量,在相对导航坐标系和僚机惯导位置输出转换的基础上建立协同导航系统模型,并通过卡尔曼滤波估计出僚机惯导输出误差。仿真结果表明,所提方法能够保证整个无人机编