无人机及其测向系统技术方案

本实用新型专利技术属于飞机技术领域，旨在提供一种无人机及其测向系统，包括主GPS天线、副GPS天线和信号处理系统，其中，主GPS天线和副GPS天线分别设置于机身的左右两侧，主GPS天线、副GPS天线和机头形成一测向坐标系，主GPS天线的位置为测向坐标系的坐标原点，任一经度线为测向坐标系的纵轴正方向，与经度线对应的纬度线为测向坐标系的横轴正方向，且主GPS天线至副GPS天线的矢量方向垂直于所述机头的方向，这样，通过信号处理系统的分析处理，即可根据主GPS天线和副GPS天线同时获得的实时定位信息即可快速、准确地得到无人机的航向角，由此可有效地避免无人机的导航系统受磁场的影响，提升用户的体验感。

UAV and its direction finding system

The utility model belongs to the technical field of aircraft, and aims to provide an UAV and its direction finding system, including a main GPS antenna, a sub GPS antenna and a signal processing system, wherein the main GPS antenna and the sub GPS antenna are respectively arranged on the left and right sides of the fuselage, the main GPS antenna, the sub GPS antenna and the aircraft head form a direction finding coordinate system, and the position of the main GPS antenna is the coordinate origin of the direction finding coordinate system, any one The longitude line is the positive direction of the longitudinal axis of the DF coordinate system, the latitude line corresponding to the longitude line is the positive direction of the transverse axis of the DF coordinate system, and the vector direction from the main GPS antenna to the sub GPS antenna is perpendicular to the direction of the nose. In this way, through the analysis and processing of the signal processing system, the real-time positioning information obtained simultaneously by the main GPS antenna and the sub GPS antenna can be obtained quickly and accurately The heading angle of the UAV can effectively avoid the influence of the magnetic field on the navigation system of the UAV and improve the user's experience.

【技术实现步骤摘要】
无人机及其测向系统
本技术属于飞机
，更具体地说，是涉及一种无人机及其测向系统。
技术介绍
无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。显然，对于无人机来讲，能否精确地导航尤为重要。通常，无人机的导航参数包括实时位置、航行速度、航向等。以航向的测量为例，目前，在无人机的导航系统里，电子罗盘以其能耗低、体积小、重量轻、精度高等优势被广泛地作为导航仪来辅助控制无人机的航向。然而，在实际应用中，无人机容易受到高压电线等强磁场的干扰而容易失控，甚至炸机。另外，不同地区的磁场有差异，变更飞行区域后，往往需要对无人机重新进行电子罗盘校准，由此容易存在校正需求较为频繁，无论怎样校正都无法正常运行等状况，导致用户体验感不强。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种无人机的测向系统，用以解决现有技术中存在的无人机的导航系统容易受磁场影响导致用户体验感不强的技术问题。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：提供一种无人机的测向系统，该无人机的测向系统包括机身、飞行控制器和设置于所述机身上的机头；所述无人机的测向系统还包括：主GPS天线，设置于所述机身的一侧上，用于接收所述无人机的定位信息；副GPS天线，设置于所述机身的另一侧上，用于与所述主GPS天线同时接收所述无人机的定位信息；以及，信号处理系统，与所述主GPS天线、所述副GPS天线和所述飞行控制器电连接，用于接收和处理所述主GPS天线和所述副GPS天线收到的所述无人机的定位信息，并将处理后的定位信息传递到所述飞行控制器；所述主GPS天线、所述副GPS天线和所述机头形成一测向坐标系；其中，所述主GPS天线的位置为所述测向坐标系的坐标原点，任一经度线为所述测向坐标系的纵轴正方向，与所述经度线对应的纬度线为所述测向坐标系的横轴正方向；所述主GPS天线至所述副GPS天线的矢量方向垂直于所述机头的方向；所述主GPS天线的位置至所述副GPS天线的位置的连线矢量和所述测向坐标系的纵轴之间的第一夹角与所述机头的方向和所述测向坐标系的纵轴之间的第二夹角之和等于90°。进一步地，所述无人机的测向系统还包括：第一天线支架，设置所述机身的一侧上，向所述机身外侧伸展以支撑安装所述主GPS天线；和第二天线支架，设置于所述机身的另一侧上，向所述机身外侧伸展以支撑安装所述副GPS天线。进一步地，所述主GPS天线的结构和大小分别与所述副GPS天线的结构和大小相同，所述主GPS天线和所述副GPS天线相对于所述机头的方向对称布置。进一步地，于垂直于所述机头的方向上，所述主GPS天线和所述副GPS天线之间的距离范围为200mm-400mm。进一步地，所述主GPS天线设置于所述机身的左侧，所述副GPS天线设置于所述机身的右侧。进一步地，所述第一天线支架的结构和大小分别与所述第二天线支架的结构和大小相同，所述第一天线支架和所述第二天线支架相对于所述机头的方向对称布置。进一步地，所述纵轴正方向为经度线向北的方向，所述横轴正方向为纬度线向东的方向。进一步地，所述信号处理系统内置于所述机身。进一步地，所述信号处理系统独立于所述飞行控制器，或者，所述信号处理系统为所述飞行控制器的一组成部分。本技术的目的在于还提供一种无人机，该无人机包括上述的无人机的测向系统。本技术提供的无人机及其测向系统，通过将主GPS天线和副GPS天线分别设置于机身的两侧，主GPS天线、副GPS天线和机头形成一测向坐标系，其中，主GPS天线的位置为测向坐标系的坐标原点，任一经度线为测向坐标系的纵轴正方向，与经度线对应的纬度线为测向坐标系的横轴正方向，且主GPS天线至副GPS天线的矢量方向垂直于所述机头的方向，因主GPS天线的位置至副GPS天线的位置的连线矢量和测向坐标系的纵轴之间的第一夹角与机头的方向和测向坐标系的纵轴之间的第二夹角之和等于90°，这样，通过信号处理系统的分析处理，即可根据主GPS天线和副GPS天线同时获得的实时定位信息得到第一夹角，从而快速、准确地得到第二夹角，也即无人机的航向角。显然，可以有效地避免无人机的导航系统受磁场的影响，提升用户的体验感。附图说明为更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本技术实施例中无人机的俯视图；图2是本技术实施例中无人机的后视图；图3是本技术实施例中无人机的测向系统的测向坐标系的示意图；图4是本技术实施例中无人机的测向方法流程图。其中，附图中的标号如下：10-无人机；100-机身、110-第一天线支架、120-第二天线支架、130-机臂；200-机头、300-主GPS天线、400-副GPS天线、500-信号处理系统；600-测向坐标系、610-坐标原点、620-纵轴正方向、630-横轴正方向、640-机头的方向、650-连线矢量；700-脚架、800-电机、900-桨叶。具体实施方式为使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合具体附图及具体实施例，进一步对本技术作详细说明。其中，本技术具体实施例的附图中相同或相似的标号表示相同或相似的元件，或者具有相同或类似功能的元件。应当理解地，下面所描述的具体实施例旨在用于解释本技术，并不用于限定本技术。需说明的是，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅为便于描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。总之，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。为了方便描述，定义空间上相互垂直的三个坐标轴分别为X轴、Y轴和Z轴，其中X轴与Y轴为同一水平面相互垂直的两个坐标轴，Z轴为竖直方向的坐标轴；X轴、Y轴和Z轴位于空间相互垂直的三个平面分别为XY面、YZ面和XZ面，其中，XY面为水平面，XZ面和YZ面均为竖直面，且XZ面与YZ面垂直。以下结合附图1至图4对本技术提供的一种无人机的测向系统的实现进行详细地描述。需说明的是，该无人机的测向系统，主要用在无人机中，当然，实际上还可用在机器人、航海、车辆自主导航等领域中，具体可根据实际需要而定。如图1和图2所示，该无人机的测向系统包括机身100、飞行控制器(图未示)和机头200。其中，机头200设置于机身100上，并位于机身100的前端。对应地，飞行控制器通常也设置于机身100上，当然，还可设置在无人机10的其它部位上。再如图1和图2所示，该无人机的测向系统还包括主GPS(GlobalPos本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.无人机的测向系统，包括机身、飞行控制器和设置于所述机身上的机头，其特征在于，所述无人机的测向系统还包括：主GPS天线，设置于所述机身的一侧上，用于接收所述无人机的定位信息；副GPS天线，设置于所述机身的另一侧上，用于与所述主GPS天线同时接收所述无人机的定位信息；以及，信号处理系统，与所述主GPS天线、所述副GPS天线和所述飞行控制器电连接，用于接收和处理所述主GPS天线和所述副GPS天线收到的所述无人机的定位信息，并将处理后的定位信息传递到所述飞行控制器；所述主GPS天线、所述副GPS天线和所述机头形成一测向坐标系；其中，所述主GPS天线的位置为所述测向坐标系的坐标原点，任一经度线为所述测向坐标系的纵轴正方向，与所述经度线对应的纬度线为所述测向坐标系的横轴正方向；所述主GPS天线至所述副GPS天线的矢量方向垂直于所述机头的方向；所述主GPS天线的位置至所述副GPS天线的位置的连线矢量和所述测向坐标系的纵轴之间的第一夹角与所述机头的方向和所述测向坐标系的纵轴之间的第二夹角之和等于90°。

【技术特征摘要】
1.无人机的测向系统，包括机身、飞行控制器和设置于所述机身上的机头，其特征在于，所述无人机的测向系统还包括：主GPS天线，设置于所述机身的一侧上，用于接收所述无人机的定位信息；副GPS天线，设置于所述机身的另一侧上，用于与所述主GPS天线同时接收所述无人机的定位信息；以及，信号处理系统，与所述主GPS天线、所述副GPS天线和所述飞行控制器电连接，用于接收和处理所述主GPS天线和所述副GPS天线收到的所述无人机的定位信息，并将处理后的定位信息传递到所述飞行控制器；所述主GPS天线、所述副GPS天线和所述机头形成一测向坐标系；其中，所述主GPS天线的位置为所述测向坐标系的坐标原点，任一经度线为所述测向坐标系的纵轴正方向，与所述经度线对应的纬度线为所述测向坐标系的横轴正方向；所述主GPS天线至所述副GPS天线的矢量方向垂直于所述机头的方向；所述主GPS天线的位置至所述副GPS天线的位置的连线矢量和所述测向坐标系的纵轴之间的第一夹角与所述机头的方向和所述测向坐标系的纵轴之间的第二夹角之和等于90°。2.根据权利要求1所述的无人机的测向系统，其特征在于，所述无人机的测向系统还包括：第一天线支架，设置所述机身的一侧上，向所述机身外侧伸展以支撑安装所述主GPS天线；和第二天线支架，设置于所述机身的另一侧上，向所述机身外侧伸展以...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢致辉，陈金颖，车嘉兴，伍文，李杨，
申请(专利权)人：浙江科比特科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33