一种基于UWB技术的无人机定位系统技术方案

本实用新型专利技术公布了一种基于UWB技术的无人机定位系统，包括三个或四个基站、UWB定位模块和多旋翼飞控终端，多旋翼飞控终端包括多旋翼飞行控制模块和飞行状态监测模块,UWB定位模块通过无线连接基站，UWB定位模块同时将数据输出到多旋翼飞控终端的多旋翼飞行状态监测模块，多旋翼飞行控制模块和飞行监测模块之间通过无线数据传输模块连接。本实用新型专利技术完全实现了道无人机室内的智能化和自动化，解决了室内GPS定位不准确的问题,可广泛用于室内、峡谷、树林等卫星信号不可靠的区域。

A UAV positioning system based on UWB Technology

The utility model discloses a UAV positioning system based on UWB technology, which includes three or four base stations, UWB positioning module and multi-rotor flight control terminal. The multi-rotor flight control terminal includes multi-rotor flight control module and flight condition monitoring module. The UWB positioning module connects the base station wirelessly and the UWB positioning module simultaneously sends data. The multi-rotor flight condition monitoring module outputted to the multi-rotor flight control terminal is connected by wireless data transmission module between the multi-rotor flight control module and the flight monitoring module. The utility model fully realizes the intellectualization and automation of the indoor UAV, solves the problem of inaccurate indoor GPS positioning, and can be widely used in the unreliable areas of indoor, canyon, forest and other satellite signals.

【技术实现步骤摘要】
一种基于UWB技术的无人机定位系统
本技术属于一种无人机定位系统，具体为一种基于UWB技术的无人机定位系统。
技术介绍
目前多旋翼无人飞行器是一种装备了必要的数据处理单元、传感器、自动控制器、通信系统以及可垂直起降的由多个旋翼为动力装置的不载人飞行器，能够在无人干预的情况下成自主飞行任务。其质量轻、载重小、续航能力差的特点决定该无人飞行器主要是在低空的近地面进行短航时工作，如室内、峡谷、树林等。由于地形复杂、噪声大，在这种环境中使用GPS进行定位导航是不可靠的，所以，四旋翼无人飞行器在无GPS环境中的导航成了一个亟需解决的难题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于UWB技术的无人机定位系统。为实现以上目的，本技术采用的技术方案是：包括三个或四个基站、UWB定位模块和多旋翼飞控终端，多旋翼飞控终端包括多旋翼飞行控制模块和飞行状态监测模块,UWB定位模块通过无线连接基站，UWB定位模块同时将数据输出到多旋翼飞控终端的多旋翼飞行状态监测模块，多旋翼飞行控制模块和飞行监测模块之间通过无线数据传输模块连接。所述的UWB定位模块包括DWM1000集成芯片，以及与DWM1000集成芯片连接的第二电源和第二无线信号处理模块。所述的基站包括无线信号控制器，以及与无线信号控制器连接的第一无线信号处理模块和第一电源。所述多旋翼飞控终端包括多个飞行电机。飞行控制模块中预设飞行路线的数据，并控制飞行状态，将预设飞行路线的数据输入数据智能处理模块。数据智能处理模块负责将预设飞行路线的数据与无人机室内定位模块采集到的数据进行处理，重新规划飞行路线的数据，并输出到飞行控制模块中覆盖预设的数据。飞行控制模块根据覆盖后的数据实时调整四个飞行电机的转速，从而控制其飞行路线，使得无人机飞行轨迹偏差控制在正常范围内。所述室内定位模块包括DWM1000集成芯片，以及与DWM1000集成芯片连接的第二电源和第二无线信号处理模块。DWM1000集成芯片利用第二无线信号处理模块发送测距信号，并等待应答信号。基站模块接收到无线信号后发送测距信号，DWM1000模块接收到信号后，判断为基站模块信号后进行数据计算。收到三个基站或四个基站的信号后计算出无人机位置。本技术利用UWB技术对多旋翼飞行器定位，多旋翼飞行器可以准确获取到自身的相对位置，使得多旋翼无人机的三维定点具有定位准确、抗干扰性强等特点，并且完全实现了道无人机室内的智能化和自动化，解决了室内GPS定位不准确的问题,可广泛用于室内、峡谷、树林等卫星信号不可靠的区域。附图说明图1为本技术的结构意图；图2为本技术UWB定位流程图。具体实施方式如图1所示，本技术包括三个基站、UWB定位模块和多旋翼飞控终端，多旋翼飞控终端包括多旋翼飞行控制模块和飞行状态监测模块,UWB定位模块通过无线连接基站，UWB定位模块同时将数据输出到多旋翼飞控终端的多旋翼飞行状态监测模块，多旋翼飞行控制模块和飞行监测模块之间通过无线数据传输模块连接。所述的UWB定位模块包括DWM1000集成芯片，以及与DWM1000集成芯片连接的第二电源和第二无线信号处理模块。所述的基站包括无线信号控制器，以及与无线信号控制器连接的第一无线信号处理模块和第一电源。所述多旋翼飞控终端包括四个飞行电机。所述室内定位模块包括DWM1000集成芯片，以及与DWM1000集成芯片连接的第二电源和第二无线信号处理模块。DWM1000集成芯片利用第二无线信号处理模块发送测距信号，并等待应答信号。基站模块接收到无线信号后发送测距信号，DWM1000模块接收到信号后，判断为基站模块信号后进行数据计算。收到三个基站的信号后计算出无人机位置。其过程如图2所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于UWB技术的无人机定位系统，其特征在于：包括三个或四个基站、UWB定位模块和多旋翼飞控终端，多旋翼飞控终端包括多旋翼飞行控制模块和飞行状态监测模块, UWB定位模块通过无线连接基站，UWB定位模块同时将数据输出到多旋翼飞控终端的多旋翼飞行状态监测模块，多旋翼飞行控制模块和飞行监测模块之间通过无线数据传输模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于UWB技术的无人机定位系统，其特征在于：包括三个或四个基站、UWB定位模块和多旋翼飞控终端，多旋翼飞控终端包括多旋翼飞行控制模块和飞行状态监测模块,UWB定位模块通过无线连接基站，UWB定位模块同时将数据输出到多旋翼飞控终端的多旋翼飞行状态监测模块，多旋翼飞行控制模块和飞行监测模块之间通过无线数据传输模块连接。2.根据权利要求1所述的一种基于UWB技术的无人机定位系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：周寒宇，黄相贤，彭卫韶，毛先柏，傅爱勇，赵曼佐，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43