一种用于无人机编队的RTK动动定位系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于无人机编队的RTK动动定位系统，包括：包括静止状态处理模块、移动站运动状态处理模块和动动状态处理模块：所述静止状态处理模块，用于当基准站和移动站均处于静止状态时，所述基准站和所述移动站分别通过千寻位置服务方法得到基准站初始位置信息和移动站初始位置信息；所述移动站运动状态处理模块用于当所述基准站处于静止状态且所述移动站处于运动状态时，所述移动站从卫星中获得第一卫星信号，并从第一三轴加速度计和第一三轴陀螺仪获得第一六轴惯导数据。本发明专利技术解决了在基准站移动后，无法获得准确RTK差分数据的问题，改正了惯性导航误差，提高了在动动定位时的定位的精度，同时适用于多种复杂环境及无人机的长途飞行。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无人机编队的RTK动动定位系统
本专利技术主要涉及卫星导航
，具体涉及一种用于无人机编队的RTK动动定位系统。
技术介绍
动动定位是目前定位领域的研究热点和难点问题。动动定位应用非常广泛，对海军舰队和无人机编队，以及智能车无人驾驶的技术发展，提供可靠的技术支持。RTK载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行差分解算坐标，是一种厘米级定位精度的定位方法。惯性导航(IMU)在导航与位置服务领域最为常见，它主要三轴加速度计、三轴陀螺仪组成，通过二次积分完成航迹推算对目标进行定位。无人机飞行环境的复杂多变，对无人机编队的位置环境处理能力，自身姿态解算能力提出了更高的要求。目前国际上对无人机编队多采用leader-follower，机载视觉感知等方法进行控制，改进的leader-follower方法是将地面机器人作为leader，这种方法简洁高效易于实现，需要提前给定飞行轨迹，但是不适于复杂突变情况和长途飞行。视觉感知受环境影响，在恶劣天气条件下容易受到限制，机载视觉感知很难达到较高定位精度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于无人机编队的RTK动动定位系统。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于无人机编队的RTK动动定位系统，包括：静止状态处理模块、移动站运动状态处理模块和动动状态处理模块：所述静止状态处理模块，用于当基准站和移动站均处于静止状态时，所述基准站和所述移动站分别通过千寻位置服务方法得到基准站初始位置信息和移动站初始位置信息；所述移动站运动状态处理模块，用于当所述基准站处于静止状态且所述移动站处于运动状态时，所述移动站从卫星中获得第一卫星信号，并从第一三轴加速度计和第一三轴陀螺仪获得第一六轴惯导数据；所述基准站从卫星中获得第二卫星信号；通过对所述第一卫星信号、所述第二卫星信号和所述第一六轴惯导数据进行误差处理，得到移动站误差函数εt；所述动动状态处理模块，用于当所述基准站处于运动状态且所述移动站处于运动状态时，所述移动站从卫星中获得第三卫星信号，并从所述第一三轴加速度计和所述第一三轴陀螺仪获得第二六轴惯导数据；所述基准站从卫星中获得第四卫星信号，并从第二三轴加速度计和第二三轴陀螺仪中获得第三六轴惯导数据；通过对所述第三卫星信号、所述第四卫星信号、所述第二六轴惯导数据和所述第三六轴惯导数据进行定位处理，得到基准站位置信息数据。本专利技术的有益效果是：当基准站和移动站均处于静止状态时，所述基准站和所述移动站分别通过千寻位置服务方法得到基准站初始位置信息和移动站初始位置信息,当所述基准站处于静止状态且所述移动站处于运动状态时，通过对所述第一卫星信号、所述第二卫星信号和所述第一六轴惯导数据进行误差处理，得到移动站误差函数εt，当所述基准站处于运动状态且所述移动站处于运动状态时，通过对所述第三卫星信号、所述第四卫星信号、所述第二六轴惯导数据和所述第三六轴惯导数据进行定位处理，得到基准站位置信息数据，解决了在基准站移动后，无法获得准确RTK差分数据的问题，改正了惯性导航误差，提高了在动动定位时的定位的精度，同时适用于多种复杂环境及无人机的长途飞行。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述移动站运动状态处理模块具体用于：所述移动站从所述第一三轴加速度计和所述第一三轴陀螺仪中获得第一六轴惯导数据，并对所述第一六轴惯导数据和所述移动站初始位置进行位置信息处理，得到移动站第一惯导位置DG1；所述基准站从卫星中获得所述第二卫星信号，并将所述第二卫星信号转换为第二卫星数据，对所述基准站初始位置信息和所述第二卫星数据进行差分处理，得到第一差分矫正量，并将所述第一差分矫正量播发至所述移动站；所述移动站从卫星中获得所述第一卫星信号并将所述第一卫星信号转换为第一卫星数据，并将所述第一差分矫正量与所述第一卫星数据进行位置信息解算，得到移动站第一RTK解算位置DR1；对所述移动站第一惯导位置DG1与所述移动站第一RTK解算位置DR1进行计算，得到移动站误差函数εt。采用上述进一步方案的有益效果是：移动站通过第一六轴惯导数据和所述移动站初始位置的位置信息处理得到移动站第一惯导位置DG1，基准站通过对基准站初始位置信息和第二卫星数据进行差分处理得到第一差分矫正量，移动站通过将第一差分矫正量与第一卫星数据的位置信息解算得到移动站第一RTK解算位置DR1；并对移动站第一惯导位置DG1与移动站第一RTK解算位置DR1计算得到移动站误差函数εt，解决了在基准站移动后，无法获得准确RTK差分数据的问题，改正了惯性导航误差，提高了在动动定位时的定位的精度，为无人机的精准定位提供了有力的支持。进一步，所述动动状态处理模块具体用于：所述移动站从所述第一三轴加速度计和所述第一三轴陀螺仪中获得第二六轴惯导数据，并对所述第二六轴惯导数据和所述移动站初始位置进行位置信息处理，得到移动站第二惯导位置DG2；所述基准站从卫星中获得所述第四卫星信号，并将所述第四卫星信号转换为第四卫星数据，从所述第二三轴加速度计和所述第二三轴陀螺仪中获得第三六轴惯导数据，并对所述第三六轴惯导数据和所述基准站初始位置进行位置信息处理，得到基准站惯导位置，并对所述基准站惯导位置和所述第四卫星数据进行差分处理，得到第二差分矫正量，并将所述第二差分矫正量播发至所述移动站；所述移动站从卫星中获得所述第三卫星信号并将所述第三卫星信号转换为第三卫星数据，并将所述第二差分矫正量与所述第三卫星数据进行位置信息解算，得到移动站第二RTK解算位置DR2；将所述移动站误差函数εt、所述移动站第二惯导位置DG2及所述移动站第二RTK解算位置DR2进行计算，得到移动站惯导误差改正位置将所述移动站惯导误差改正位置和所述第三卫星数据进行差分处理，得到第三差分矫正量，并将所述第三差分矫正量播发至所述基准站；所述基准站将所述第三差分矫正量与所述第四卫星数据进行位置信息解算，得到基准站位置信息数据。采用上述进一步方案的有益效果是：移动站通过第二六轴惯导数据和所述移动站初始位置的位置信息处理得到移动站第二惯导位置DG2，基准站通过对所述第三六轴惯导数据和所述基准站初始位置的位置信息处理得到基准站惯导位置，并对基准站惯导位置和第四卫星数据进行差分处理得到第二差分矫正量，移动站通过将第二差分矫正量与第二卫星数据的位置信息解算得到移动站第二RTK解算位置DR2，并将移动站误差函数εt、移动站第二惯导位置DG2及移动站第二RTK解算位置DR2计算得到移动站惯导误差改正位置对移动站惯导误差改正位置和第三卫星数据的差分处理得到第三差分矫正量，基准站对第三差分矫正量与第四卫星数据的位置信息解算得到基准站位置信息数据，消除了惯性导航误差，提高了在动动定位时的定位的精度，为无人机的精准定位提供了有力的支持。进一步，所述移动站运动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无人机编队的RTK动动定位系统，其特征在于，包括静止状态处理模块、移动站运动状态处理模块和动动状态处理模块：/n所述静止状态处理模块，用于当基准站和移动站均处于静止状态时，所述基准站和所述移动站分别通过千寻位置服务方法得到基准站初始位置信息和移动站初始位置信息；/n所述移动站运动状态处理模块，用于当所述基准站处于静止状态且所述移动站处于运动状态时，所述移动站从卫星中获得第一卫星信号，并从第一三轴加速度计和第一三轴陀螺仪获得第一六轴惯导数据；/n所述基准站从卫星中获得第二卫星信号；/n通过对所述第一卫星信号、所述第二卫星信号和所述第一六轴惯导数据进行误差处理，得到移动站误差函数ε

【技术特征摘要】
1.一种用于无人机编队的RTK动动定位系统，其特征在于，包括静止状态处理模块、移动站运动状态处理模块和动动状态处理模块：
所述静止状态处理模块，用于当基准站和移动站均处于静止状态时，所述基准站和所述移动站分别通过千寻位置服务方法得到基准站初始位置信息和移动站初始位置信息；
所述移动站运动状态处理模块，用于当所述基准站处于静止状态且所述移动站处于运动状态时，所述移动站从卫星中获得第一卫星信号，并从第一三轴加速度计和第一三轴陀螺仪获得第一六轴惯导数据；
所述基准站从卫星中获得第二卫星信号；
通过对所述第一卫星信号、所述第二卫星信号和所述第一六轴惯导数据进行误差处理，得到移动站误差函数εt；
所述动动状态处理模块，用于当所述基准站处于运动状态且所述移动站处于运动状态时，所述移动站从卫星中获得第三卫星信号，并从所述第一三轴加速度计和所述第一三轴陀螺仪获得第二六轴惯导数据；
所述基准站从卫星中获得第四卫星信号，并从第二三轴加速度计和第二三轴陀螺仪中获得第三六轴惯导数据；
通过对所述第三卫星信号、所述第四卫星信号、所述第二六轴惯导数据和所述第三六轴惯导数据进行定位处理，得到基准站位置信息数据。


2.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述移动站运动状态处理模块具体用于：
所述移动站从所述第一三轴加速度计和所述第一三轴陀螺仪中获得第一六轴惯导数据，并对所述第一六轴惯导数据和所述移动站初始位置进行位置信息处理，得到移动站第一惯导位置DG1；
所述基准站从卫星中获得所述第二卫星信号，并将所述第二卫星信号转换为第二卫星数据，对所述基准站初始位置信息和所述第二卫星数据进行差分处理，得到第一差分矫正量，并将所述第一差分矫正量播发至所述移动站；
所述移动站从卫星中获得所述第一卫星信号并将所述第一卫星信号转换为第一卫星数据，并将所述第一差分矫正量与所述第一卫星数据进行位置信息解算，得到移动站第一RTK解算位置DR1；对所述移动站第一惯导位置DG1与所述移动站第一RTK解算位置DR1进行计算，得到移动站误差函数εt。


3.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述动动状态处理模块具体用于：
所述移动站从所述第一三轴加速度计和所述第一三轴陀螺仪中获得第二六轴惯导数据，并对所述第二六轴惯导数据和所述移动站初始位置进行位置信息处理，得到移动站第二惯导位置DG2；
所述基准站从卫星中获得所述第四卫星信号，并将所述第四卫星信号转换为第四卫星数据，从所述第二三轴加速度计和所述第二三轴陀螺仪中获得第三六轴惯导数据，并对所述第三六轴惯导数据和所述基准站初始位置进行位置信息处理，得到基准站惯导位置，并对所述基准站惯导位置和所述第四卫星数据进行差分处理，得到第二差分矫正量，并将所述第二差分矫正量播发至所述移动站；
所述移动站从卫星中获得所述第三卫星信号并将所述第三卫星信号转换为第三卫星数据，并将所述第二差分矫正量与所述第三卫星数据进行位置信息解算，得到移动站第二RTK解算位置DR2；将所述移动站误差函数εt、所述移动站第二惯导位置DG2及所述移动站第二RTK解算位置DR2进行计算，得到移动站惯导误差改正位置将所述移动站惯导误差改正位置和所述第三卫星...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡成林，贾伟，吴芊，彭滨，刘元成，李帅，潘海涛，郑婕，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45