基于天线切换和TDOA的定位方法、系统、装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于天线切换和TDOA的定位方法、系统、装置，其中的定位方法，包括：确定N个无人机的位置；根据N个无人机以及M个探测设备的位置，确定N个无人机中每个无人机与探测设备中天线的对应关系，以使得：所述无人机能够被对应的天线追踪定位；所述探测设备具有能够探测无人机的多个天线，其中至少部分天线的辐射区域是有区别的，其中N≥1，M≥3。本发明专利技术提供的定位方法，突破了单一天线的局限性，还实现了天线的切换，可较为准确地找到比较适于追踪对应无人机的天线，始终保持用较适宜的天线对无人机持续定位追踪，进而有助于显著提高信号的接收灵敏度，降低来自其他方向的信号干扰，实现最佳的探测跟踪效果。

【技术实现步骤摘要】
基于天线切换和TDOA的定位方法、系统、装置
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种基于天线切换和TDOA的定位方法、系统、装置。
技术介绍
随着无人机广泛应用，全球无人机市场规模的进一步扩大，民用无人机市场潜力巨大，必将向更广阔的领域推广，但我国对无人机的监管体系不够完善，无人机的大量使用会给公共安全带来隐患，因此对于无人机的追踪监控，尤为重要。在利用TDOA技术来对无人机进行定位时一般采用单一辐射区域的天线（例如全向天线），然而，单一的天线会具有一定局限性，例如：全向天线的优点在于可以覆盖水平360°方向的信号接收，但全向天线接收灵敏度没有定向天线高，并且在接收信号的同时能够接收到不同方向的干扰信号，因此接收信号的信噪比易受环境的影响。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于天线切换和TDOA的定位方法、系统、装置，以解决单一辐射区域有其局限性的问题。根据本专利技术的第一方面，提供了一种基于天线切换和TDOA的定位方法，包括：确定N个无人机的位置；根据N个无人机以及M个探测设备的位置，确定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于天线切换和TDOA的定位方法，其特征在于，包括：/n确定N个无人机的位置；/n根据N个无人机以及M个探测设备的位置，确定N个无人机中每个无人机与探测设备中天线的对应关系，以使得：所述无人机能够被对应的天线追踪定位；所述探测设备具有能够探测无人机的多个天线，其中至少部分天线的辐射区域是有区别的，其中N≥1，M≥3；并且：在所确定的所述对应关系中，所述无人机所对应的天线随所述无人机的位置变化而切换。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于天线切换和TDOA的定位方法，其特征在于，包括：
确定N个无人机的位置；
根据N个无人机以及M个探测设备的位置，确定N个无人机中每个无人机与探测设备中天线的对应关系，以使得：所述无人机能够被对应的天线追踪定位；所述探测设备具有能够探测无人机的多个天线，其中至少部分天线的辐射区域是有区别的，其中N≥1，M≥3；并且：在所确定的所述对应关系中，所述无人机所对应的天线随所述无人机的位置变化而切换。


2.根据权利要求1所述的基于天线切换和TDOA的定位方法，其特征在于，所述探测设备的多个天线包括多个定向天线，不同定向天线朝向不同方向。


3.根据权利要求2所述的基于天线切换和TDOA的定位方法，其特征在于，根据N个无人机以及M个探测设备的位置，确定N个无人机中每个无人机与探测设备中天线的对应关系，包括：
针对于任意之一第一无人机与第一探测设备，根据所述第一无人机以及所述第一探测设备的位置，确定所述第一无人机相对于所述第一探测设备的角度信息；
根据所述角度信息，在所述第一探测设备的多个定向天线中，确定所述第一无人机对应的定向天线。


4.根据权利要求3所述的基于天线切换和TDOA的定位方法，其特征在于，根据所述第一无人机以及所述第一探测设备的位置，确定所述第一无人机相对于所述第一探测设备的角度信息，包括：
根据以下公式，计算所述角度信息：



式中，

θ表示所述第一无人机的位置与所述第一探测设备的位置连线与指定方向的方向角；

x

0
表示所述第一无人机在x轴的方向的位置；

y

0
表示所述第一无人机在y轴的方向的位置；

x

1
表示所述第一探测设备在x轴的方向的位置；

y

1
表示所述第一探测设备在y轴的方向的位置。


5.根据权利要求3所述的基于天线切换和TDOA的定位方法，其特征在于，根据所述第一无人机以及所述第一探测设备的位置，确定所述第一无人机相对于所述第一探测设备的角度信息之前，还包括：
确定所述第一无人机与所述第一探测设备之间的距离大于距离门限。


6.根据权利要求2所述的基于天线切换和TDOA的定位方法，其特征在于，所述探测设备的多个定向天线可以组合覆盖水平360°方向的信号接收。


7.根据权利要求1所述的基于天线切换和TDOA的定位方法，其特征在于，所述探测设备的多个天线包括全向天线；
根据N个无人机以及M个探测设备的位置，确定N个无人机中每个无人机与探测设备中天线的对应关系，包括：
针对于任意之一第二无人机与第二探测设备，若所述第二无人机与所述第二探测设备的距离小于或等于距离门限，则确定所述第二无人机与所述第二探测设备的全向天线对应。


8.根据权利要求1至7任一项所述的基于天线切换和TDOA的定位方法，其特征在于，还包括：
若探测到一个新的第三无人机，则在探测到所述第三无人机的任意第三探测设备的一个探测周期内，获取所述第三无人机的信号强度信息；
根据所述信号强度信息，确定所述第三无人机与所述第三探测设备中信号强度最强一个天线的对应关系，以使得所述第三无人机能够被对应的天线追踪定位。


9.根据权利要求1所述的基于天线切换和TDOA的定位方法，其特征在于，还包括：
针对于任意之一第四无人机，若预设时长内所述第四无人机对应的天线始终未探测到所述第四无人机，则确定所述第四无人机与任意探测设备的天线均无对应关系。


10.根据权利要求9所述的基于天线切换和TDOA的定位方法，其特征在于，若预设时长内所述第四无人机对应的天线始终未探测到所述第四无人机，则确定所述第四无人机与任意探测设备的天线均无对应关系，包括：
若连续L个探测周期内，所述第四无人机对应的天线始终未探测到所述第四无人机，则确定所述第四无人机与任意探测设备的天线均无对应关系，所述L个探测周期匹配于所述预设时长，其中，L≥1。


11.一种基于天线切换和TDOA的定位系统，其特征在于，包括上位机、M个探测设备，N个无人机；
所述探测设备具有能够探测无人机的多个天线，其中至少部分天线在水平方向上的辐射范围是有区别的，
所述上位机用...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄超，任澳东，黎秋媚，姜化京，
申请(专利权)人：上海特金信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31