一种无人机定位方法、装置及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无人机定位方法、装置及计算机可读存储介质，包括：根据接收到的由基站广播的通信信号的强度，从所述基站中确定用于定位无人机的锚节点；根据所述锚节点的位置，建立定位模型；根据接收到的所述锚节点的通信信号强度，计算所述无人机与所述锚节点的距离；根据所述无人机与所述定位锚点的距离，采用所述定位模型进行计算，得到所述无人机的位置，能有效解决现有技术中无人机定位算法精度低的问题，能有效提高定位精度，降低计算复杂度，从降低对计算机硬件的要求，更有利于产品化。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机定位方法、装置及计算机可读存储介质
本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种无人机定位方法、装置及计算机可读存储介质。
技术介绍
近年来，随着自动化技术、人工智能技术等科技水平的不断提高，无人机在军用、民用等领域都得到了快速发展，比如无人机在国家公共安全领域如反恐侦查、交通监控，在民用领域如无人机航拍等方面都具有广泛的应用前景。但是在飞行过程中要想保障无人机的航行安全，就必须提供精确可靠的定位信息，一旦无人机无法定位，可能导致意外事故发生，甚至坠机。因此无人机在飞行过程中对位置信息提出了很高的要求，传统的无人机定位方法主要是依靠无人机上的卫星定位系统，但是有时无人机飞到某些偏僻或者其他特定区域时会存在卫星定位信号弱、甚至搜索不到卫星定位信号的情况，无法为无人机提供定位服务。无人机基于RSSI的基站定位算法通常采用三边测量法、三角测量法、极大似然估计法等来计算未知节点的位置。例如，三角形质心定位算法，根据RSSI信号值计算出3个锚节点与未知节点的距离，以该距离为半径画三个圆，且换算出的锚节点到未知节点的距离总是大于实际两节点间的距离。计算三圆交叠区域的3个特征点的坐标，以这三个点为三角形的顶点，未知点即为三角形质心。但是该算法针对大规模随机散布野外应用环境，这类应用大都不需要节点进行精确定位，只需要知道节点的大概区域就可满足需要。因此，现有技术的三角形质心定位算法精度较低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种无人机定位方法、装置及计算机可读存储介质，能有效解决现有技术无人机定位算法精度低的问题，能有效提高无人机定位精度，降低计算复杂度，从降低对计算机硬件的要求，更有利于产品化。本专利技术一实施例提供一种无人机定位方法，包括：根据接收到的由基站广播的通信信号的强度，从所述基站中确定用于定位无人机的锚节点；根据所述锚节点的位置，建立定位模型；根据接收到的所述锚节点的通信信号强度，计算所述无人机与所述锚节点的距离；根据所述无人机与所述定位锚点的距离，采用所述定位模型进行计算，得到所述无人机的位置。作为上述方案的改进，所述根据接收到的由基站发送的通信信号，确定定位锚点，并获取所述定位锚点的位置信息，包括：接收基站广播的通信信号；其中，所述通信信号包括对应基站的身份信息及其位置信息；根据个基站的通信信号的强度，筛选所述通信信号的强度最强的三个基站作为锚节点；其中，所述锚节点为第一基站、第二基站及第三基站。作为上述方案的改进，所述根据所述锚节点的位置，建立定位模型，具体为：根据所述锚节点的位置，以所述第一基站为原点，所述第一基站与所述第三基站的连线为x轴建立直角坐标系，得到定位模型，并确定所述第一基站、第二基站及第三基站对应的坐标。作为上述方案的改进，所述根据接收到的所述锚节点的通信信号强度，计算所述无人机与所述锚节点的距离，具体为：根据以下公式计算所述无人机与所述第一基站的距离：其中，RL为所述无人机与所述第一基站的距离，RSSI(R0)为近参考距离的接收功率，RSSI(RL)为所述无人机接收到所述第一基站发送的通信信号强度，xσ为均值为0的正态随机变量，n为信号损耗因子，R0为近参考距离；根据以下公式计算所述无人机与所述第二基站的距离：其中，RM为所述无人机与所述第二基站的距离，RSSI(RM)为所述无人机接收到所述第二基站发送的通信信号强度；根据以下公式计算所述无人机与所述第三基站的距离：其中，RN为所述无人机与所述第三基站的距离，RSSI(RN)为所述无人机接收到所述第三基站发送的通信信号强度。作为上述方案的改进，所述根据所述无人机与所述定位锚点的距离，采用所述定位模型进行计算，得到所述无人机的位置，具体为：基于所述定位模型，以所述第一基站为圆心，所述无人机与所述第一基站的距离为半径得到第一圆、以所述第二基站为圆心，所述无人机与所述第二基站的距离为半径得到第二圆，及以所述第三基站为圆心，所述无人机与所述第三基站的距离为半径得到第三圆；构建与所述第一圆、第二圆及第三圆均相切的公切圆；根据所述第一基站、第二基站及第三基站对应的坐标，采用所述定位模型对所述公切圆的圆心坐标进行计算，并以所述公切圆的圆心坐标作为所述无人机的位置。与现有技术相比，本专利技术实施例公开的一种无人机定位方法，其通过根据接收到的由基站广播的通信信号的强度，从所述基站中确定用于定位无人机的锚节点，根据所述锚节点的位置，建立定位模型，根据接收到的所述锚节点的通信信号强度，计算所述无人机与所述锚节点的距离，根据所述无人机与所述定位锚点的距离，采用所述定位模型进行计算，得到所述无人机的位置，能有效解决现有技术中无人机定位算法精度低的问题，能有效提高定位精度，降低计算复杂度，从降低对计算机硬件的要求，更有利于产品化。本专利技术另一实施例对应提供了一种无人机定位装置，包括：筛选模块，用于根据接收到的由基站广播的通信信号的强度，从所述基站中确定用于定位无人机的锚节点；建模模块，用于根据所述锚节点的位置，建立定位模型；计算模块，用于根据接收到的所述锚节点的通信信号强度，计算所述无人机与所述锚节点的距离；定位模块，用于根据所述无人机与所述定位锚点的距离，采用所述定位模型进行计算，得到所述无人机的位置。本专利技术另一实施例提供了一种无人机定位装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述专利技术实施例所述的无人机定位方法。本专利技术另一实施例提供了一种存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述专利技术实施例所述的无人机定位方法。附图说明图1是本专利技术一实施例提供的一种无人机定位方法的流程示意图；图2是本专利技术一实施例提供的定位模型图；图3是本专利技术一实施例提供的一种无人机定位装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，是本专利技术一实施例提供的一种无人机定位方法的流程示意图，包括：S1、根据接收到的由基站广播的通信信号的强度，从所述基站中确定用于定位无人机的锚节点。其中，无人机在空中飞行时接收地面基站发送的通信信号，并对接收到的通信信号的强度进行测量，选取通信信号的强度排在前三位对应的基站作为用于定位无人机的锚节点，分别为第一基站、第二基站及第三基站。并通过基站的通信信号，获取该三个基站的ID信息及其位置。S2、根据所述锚节点的位置，建立定位模型。S3、根据接收到的所述锚节点的通信信号强度，计算所述无人机与所述锚节点的距离。S4、根据所述无人机与所述定位锚点的距离，采用所述定位模型进行计算，得到所述无人机的位置。本专利技术实施例提供的一种无人机定位方法，根据接收到的由基站广播的通信信号的强度，从所述基站中确定用于定位无人机的锚节点，根据所述锚节点的位置，建立定位模型，根据接收到的所述锚节点的通信信号强度，计算所述无人机与所述锚节点的距离，根据所述无人机与所述定位锚点的距离，采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机定位方法，其特征在于，包括：根据接收到的由基站广播的通信信号的强度，从所述基站中确定用于定位无人机的锚节点；根据所述锚节点的位置，建立定位模型；根据接收到的所述锚节点的通信信号强度，计算所述无人机与所述锚节点的距离；根据所述无人机与所述定位锚点的距离，采用所述定位模型进行计算，得到所述无人机的位置。

【技术特征摘要】
1.一种无人机定位方法，其特征在于，包括：根据接收到的由基站广播的通信信号的强度，从所述基站中确定用于定位无人机的锚节点；根据所述锚节点的位置，建立定位模型；根据接收到的所述锚节点的通信信号强度，计算所述无人机与所述锚节点的距离；根据所述无人机与所述定位锚点的距离，采用所述定位模型进行计算，得到所述无人机的位置。2.如权利要求1所述的无人机定位方法，其特征在于，所述根据接收到的由基站发送的通信信号，确定定位锚点，并获取所述定位锚点的位置信息，包括：接收基站广播的通信信号；其中，所述通信信号包括对应基站的身份信息及其位置信息；根据个基站的通信信号的强度，筛选所述通信信号的强度最强的三个基站作为锚节点；其中，所述锚节点为第一基站、第二基站及第三基站。3.如权利要求2所述的无人机定位方法，其特征在于，所述根据所述锚节点的位置，建立定位模型，具体为：根据所述锚节点的位置，以所述第一基站为原点，所述第一基站与所述第三基站的连线为x轴建立直角坐标系，得到定位模型，并确定所述第一基站、第二基站及第三基站对应的坐标。4.如权利要求2所述的无人机定位方法，其特征在于，所述根据接收到的所述锚节点的通信信号强度，计算所述无人机与所述锚节点的距离，具体为：根据公式(1)计算所述无人机与所述第一基站的距离：其中，RL为所述无人机与所述第一基站的距离，RSSI(R0)为近参考距离的接收功率，RSSI(RL)为所述无人机接收到所述第一基站发送的通信信号强度，xσ为均值为0的正态随机变量，n为信号损耗因子，R0为近参考距离；根据公式(2)计算所述无人机与所述第二基站的距离：其中，RM为所述无人机与所述第二基站的距离，RSSI(RM)为所述无人机接收到所述第二基站发送的通信信号强度；根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：林凡，成杰，张秋镇，钟万春，杨峰，李盛阳，
申请(专利权)人：广州杰赛科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44