无人机定位的动态站点选择方法、装置、电子设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种无人机定位的动态站点选择方法、装置、电子设备与介质，其中的动态站点选择方法包括：确定n个初次定位TDOA站点并利用所述初次定位TDOA站点确定所述无人机飞行轨迹曲线；根据所述无人机飞行轨迹曲线计算所述无人机当前时段的预测飞行轨迹；根据所述无人机当前时刻的定位位置和TDOA站点在当前时段内接收信号的平均时长，确定m个当前时刻的TDOA候选站点；根据所述无人机当前时段的预测飞行轨迹、TDOA站点在当前时段内接收信号的平均时长及m个当前时刻的TDOA候选站点，确定n个当前时刻的TDOA定位站点；根据所述当前时刻的TDOA定位站点对无人机重新定位的结果更新所述无人机飞机轨迹曲线。所述无人机飞机轨迹曲线。所述无人机飞机轨迹曲线。

【技术实现步骤摘要】
无人机定位的动态站点选择方法、装置、电子设备及介质


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种无人机定位的动态站点选择方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]利用TDOA技术对无人机进行定位是当前针对民用无人机的成熟且有效技术手段之一。理论上，三个TDOA监测站点就可以对无人机信号进行TDOA定位计算。
[0003]然而，在城市低空环境中，无人机无线电信号存在多径、电磁干扰等多种影响TDOA定位精度的因素。TDOA监测站点与目标无人机的几何位置关系，也会极大的影响定位精度。同时，保持对某个无人机信号的稳定监测任务分配，也是TDOA系统流畅运转的重要基础。因此，在实际定位系统中，需要根据目标无人机的位置与地面监测系统的情况，进行监测站点的动态选择优化，以达成更好的完成定位任务的目的。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种无人机定位的动态站点选择方法、装置、电子设备及存储介质，以解决无人机动态飞行中定位精度不稳定的问题。
[0005]根据本专利技术的第一方面，提供了一种无人机定位的动态站点选择方法，包括：
[0006]确定n个初次定位TDOA站点并利用所述初次定位TDOA站点对所述无人机信号进行至少两次定位，确定所述无人机飞行轨迹曲线；
[0007]根据所述无人机飞行轨迹曲线计算所述无人机当前时段的预测飞行轨迹；
[0008]根据所述无人机当前时刻的定位位置和TDOA站点在当前时段内接收信号的平均时长，确定m个当前时刻的TDOA候选站点；
[0009]根据所述无人机当前时段的预测飞行轨迹、TDOA站点在当前时段内接收信号的平均时长及m个当前时刻的TDOA候选站点，确定n个当前时刻的TDOA定位站点；
[0010]根据所述当前时刻的TDOA定位站点在当前时刻对无人机重新定位，并根据重新定位的结果更新所述无人机飞机轨迹曲线；
[0011]其中：
[0012]n≥3，m≥4且m>n；
[0013]所述无人机当前时刻的定位位置由上一时刻的TDOA定位站点定位得到；
[0014]所述当前时段为从上一时刻到当前时刻之间的时段；所述当前时段包含至少2个均匀的监测时间段；所述TDOA站点接收信号的平均时长为每个监测时间段内接收信号时长的平均值。
[0015]可选的，所述确定n个初次定位站点，具体包括：
[0016]根据所有探测到该无人机无线电信号的TDOA站点的地理坐标，确定集合中心点；
[0017]根据所述集合中心点，确定初次定位候选站点；
[0018]在初次定位候选站点中，遍历所有n站组合，并计算形成n边形面积最大的组合，作
为初探无人机信号的定位站点集合。
[0019]可选的，根据所述集合中心点，确定初次定位候选站点，包括：以所述集合中心点为圆心，半径3000米的圆形内的所有TDOA站点作为所述初次定位候选站点。
[0020]可选的，根据所述无人机当前时刻的定位位置和TDOA站点在当前时段内接收信号的平均时长，确定m个当前时刻的TDOA候选站点，包括：
[0021]根据所述无人机当前时刻的定位位置确定一站点集合；
[0022]根据所述站点集合内所有TDOA站点在当前时段接收信号的平均时长，选择平均时长最长的m个TDOA站点作为当前时刻的TDOA候选站点。
[0023]可选的，所述根据所述无人机当前时刻的定位位置确定一站点集合，其中的所述站点集合包括以所述无人机当前时刻的定位位置为圆心，半径4000米的圆形内的所有TDOA站点。
[0024]可选的，根据所述无人机当前时段的预测飞行轨迹、TDOA站点在当前时段内接收信号的平均时长及m个当前时刻的TDOA候选站点，确定n个当前时刻的TDOA定位站点，具体包括：
[0025]以任意n个站点为一站点组合，遍历当前m个TDOA候选站点中的每个站点组合；
[0026]根据所述无人机当前时段的预测飞行轨迹和每个站点组合中的n个TDOA站点在当前时段内接收信号的平均时长，对每个站点组合进行评分；
[0027]选择得分最高的所述站点组合中的n个站点为当前时刻的TDOA定位站点。
[0028]可选的，根据所述无人机当前时段的预测飞行轨迹和每个站点组合中的n个TDOA站点在当前时段内接收信号的平均时长，对每个站点组合进行评分，具体包括：
[0029]以所述无人机在当前时段中每个监测时刻的预测位置为顶点，根据所述顶点到所述站点组合中某两个监测站点的连线之间的夹角，确定所述站点组合中每个TDOA站点的平均有效监测时长；其中每个监测时刻为所述当前时段中每个监测时间段的开始时刻；每个监测时刻的预测位置为所述无人机在当前时段的预测飞行轨迹中该监测时刻的坐标；
[0030]根据所述站点组合中每个TDOA站点的平均有效可监测时长比基准时长增加的比率，确定所述站点组合的评分；所述基准时长为最短可监测时长。
[0031]可选的，以所述无人机在当前时段中每个监测时刻的预测位置为顶点，根据所述顶点到所述站点组合中某两个监测站点的连线之间的夹角，确定所述站点组合中每个TDOA站点的平均有效监测时长，包括：
[0032]在当前时段内的每个监测时段，若所述顶点到所述站点组合中某两个监测站点的连线之间的夹角小于基准间隔角度，则该监测时段内的监测时长不计入有效监测时长；所述基准间隔角度为在保证定位精度前提下两个TDOA站点分别与所监测信号点的连线之间的最小夹角；
[0033]根据在当前时段内的所有有效监测时长计算每个TDOA站点的平均有效监测时长。
[0034]根据本专利技术的第二方面，提供了一种无人机定位的动态站点选择装置，包括：
[0035]飞行轨迹曲线确定模块，用于确定n个初次定位TDOA站点，并利用所述初次定位TDOA站点对所述无人机信号进行至少两次定位，确定所述无人机飞行轨迹曲线；
[0036]飞行轨迹预测模块，用于根据所述无人机飞行轨迹曲线计算所述无人机当前时段的预测飞行轨迹；
[0037]TDOA候选站点确定模块，用于根据所述无人机当前时刻的定位位置和TDOA站点在当前时段内接收信号的平均时长，确定m个当前时刻的TDOA候选站点；
[0038]TDOA定位站点确定模块，用于根据所述无人机当前时段的预测飞行轨迹、TDOA站点在当前时段内接收信号的平均时长及m个当前时刻的TDOA候选站点，确定n个当前时刻的TDOA定位站点；
[0039]飞行轨迹曲线更新模块，用于根据所述当前时刻的TDOA定位站点在当前时刻对无人机重新定位，并根据重新定位的结果更新所述无人机飞机轨迹曲线；
[0040]其中：
[0041]n≥3，m≥4且m>n；
[0042]所述无人机当前时刻的定位位置由上一时刻的TDOA定位站点定位得到；
[0043]所述当前时段为从上一时刻到当前时刻之间的时段；所述当前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机定位的动态站点选择方法，其特征在于，包括：确定n个初次定位TDOA站点并利用所述初次定位TDOA站点对所述无人机信号进行至少两次定位，确定所述无人机飞行轨迹曲线；根据所述无人机飞行轨迹曲线计算所述无人机当前时段的预测飞行轨迹；根据所述无人机当前时刻的定位位置和TDOA站点在当前时段内接收信号的平均时长，确定m个当前时刻的TDOA候选站点；根据所述无人机当前时段的预测飞行轨迹、TDOA站点在当前时段内接收信号的平均时长及m个当前时刻的TDOA候选站点，确定n个当前时刻的TDOA定位站点；根据所述当前时刻的TDOA定位站点在当前时刻对无人机重新定位，并根据重新定位的结果更新所述无人机飞机轨迹曲线；其中：n≥3，m≥4且m>n；所述无人机当前时刻的定位位置由上一时刻的TDOA定位站点定位得到；所述当前时段为从上一时刻到当前时刻之间的时段；所述当前时段包含至少2个均匀的监测时间段；所述TDOA站点接收信号的平均时长为每个监测时间段内接收信号时长的平均值。2.根据权利要求1所述的无人机定位的动态站点选择方法，其特征在于，所述确定n个初次定位站点，具体包括：根据所有探测到该无人机无线电信号的TDOA站点的地理坐标，确定集合中心点；根据所述集合中心点，确定初次定位候选站点；在初次定位候选站点中，遍历所有n站组合，并计算形成n边形面积最大的组合，作为初探无人机信号的定位站点集合。3.根据权利要求2所述的无人机定位的动态站点选择方法，其特征在于，根据所述集合中心点，确定初次定位候选站点，包括：以所述集合中心点为圆心，半径3000米的圆形内的所有TDOA站点作为所述初次定位候选站点。4.根据权利要求1所述的无人机定位的动态站点选择方法，其特征在于，根据所述无人机当前时刻的定位位置和TDOA站点在当前时段内接收信号的平均时长，确定m个当前时刻的TDOA候选站点，包括：根据所述无人机当前时刻的定位位置确定一站点集合；根据所述站点集合内所有TDOA站点在当前时段接收信号的平均时长，选择平均时长最长的m个TDOA站点作为当前时刻的TDOA候选站点。5.根据权利要求4所述的无人机定位的动态站点选择方法，其特征在于，所述根据所述无人机当前时刻的定位位置确定一站点集合，其中的所述站点集合包括以所述无人机当前时刻的定位位置为圆心，半径4000米的圆形内的所有TDOA站点。6.根据权利要求1所述的无人机定位的动态站点选择方法，其特征在于，根据所述无人机当前时段的预测飞行轨迹、TDOA站点在当前时段内接收信号的平均时长及m个当前时刻的TDOA候选站点，确定n个当前时刻的TDOA定位站点，具体包括：以任意n个站点为一站点组合，遍历当前m个TDOA候选站点中的每个站点组合；根据所述无人机当前时段的预测飞行轨迹和每个站点组合中的n个TDOA站点在当前时
段内接收信号的平均时长，对每个站点组合进行评分；选择得分最高的所述站点组合中的n个站点为当前时刻的TDOA定位站点。7.根据权利要求6所述的无人机定位的动态站点选择方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：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：