基于双模通信的无人机定位系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及无人机领域，公开一种基于双模通信的无人机定位系统及方法。该系统包括：无人机、参考站以及数据处理中心，无人机包括用于提供自身卫星定位数据的第一定位装置以及用于数据传输的无线通信装置；参考站包括用电主体、与用电主体电连接的双模芯片以及与双模芯片连接的感测装置，双模通信芯片支持HPLC和HRF通信模式；当感测装置感测到双模通信芯片的通信距离范围内的无人机时，参考站自动获取位置参考信息并将位置参考信息传输给数据处理中心，以使数据处理中心根据无人机的卫星定位数据以及位置参考信息确定无人机的精定位信息。通过上述方式，本发明专利技术能够提高无人机的定位精度，解决在城市密集的地方，卫星信号串扰多，定位不精准的问题。定位不精准的问题。定位不精准的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于双模通信的无人机定位系统及方法


[0001]本专利技术涉及无人机
，特别是涉及一种基于双模通信的无人机定位系统及方法。

技术介绍

[0002]当前的GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)提供的定位性能普遍都在米级水平，一般处于5～10米左右。由于受到卫星轨道、钟差、电离层延时、对流层延时等误差源影响，仅仅靠GNSS系统已经很难将定位精度进一步提升。因此，需要引入导航增强系统，在GNSS的基础上为用户获取分米、厘米，乃至毫米级的定位精度。按实现方式不同，现有导航增强体制可分为地基增强系统和星基增强系统两种。其中，地基增强系统采用差分体制，即认为当移动接收站和基准监测站相距不远时，两者相对于某一颗导航卫星的卫星轨道、钟差、电离层延时、对流层延时误差是一致的，通过移动通信网络或特种通信链路，将差分误差发送至移动接收站，实现定位精度的提升。但是，在城市密集的地方，卫星信号串扰多，定位不精准。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种基于双模通信的无人机定位系统及方法，能够解决在城市密集的地方，卫星信号串扰多，定位不精准的技术问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种基于双模通信的无人机定位系统，包括：无人机、参考站以及数据处理中心；
[0005]所述无人机包括用于提供自身卫星定位数据的第一定位装置以及用于与所述参考站、所述数据处理中心进行数据传输的无线通信装置；
[0006]所述参考站包括设于预设电力网络中的用电主体、与所述用电主体电连接的双模芯片以及与所述双模芯片连接且用于感测所述无人机的感测装置，所述双模通信芯片支持HPLC通信模式以及HRF通信模式，用于与所述无人机、所述数据处理中心进行数据传输；当所述感测装置感测到所述双模通信芯片的通信距离范围内的所述无人机时，所述参考站自动获取位置参考信息并通过所述双模芯片将所述位置参考信息传输给所述数据处理中心，以使所述数据处理中心根据所述无人机的卫星定位数据以及所述位置参考信息确定所述无人机的精定位信息。
[0007]根据本专利技术的一个实施例，所述位置参考信息包括所述参考站自身的位置信息以及，所述无人机与所述参考站之间的相对位置信息或所述参考站的卫星定位数据。
[0008]根据本专利技术的一个实施例，当所述位置参考信息包括所述参考站自身的位置信息以及所述参考站的卫星定位数据时，所述参考站还包括与所述双模芯片连接且用于自身卫星定位数据的第二定位装置。
[0009]根据本专利技术的一个实施例，所述双模通信芯片的通信距离为2
‑
5km。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种基于双模通信
的无人机定位方法，用于所述参考站，所述无人机定位方法包括：
[0011]通过感测装置实时感测出现在双模通信芯片的通信距离范围内的无人机；
[0012]当所述感测装置感测到所述无人机时，自动获取位置参考信息并通过所述双模芯片将所述位置参考信息传输给所述数据处理中心，以使所述数据处理中心根据所述无人机的卫星定位数据以及所述位置参考信息确定所述无人机的精定位信息。
[0013]为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种基于双模通信的无人机定位方法，用于所述数据处理中心，所述无人机定位方法包括：
[0014]获取所述无人机的卫星定位数据以及参考站发送的位置参考信息；
[0015]根据所述无人机的卫星定位数据以及所述位置参考信息确定所述无人机的精定位信息。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，当所述参考站设置一个，且所述位置参考信息包括所述参考站自身的位置信息以及所述无人机与所述参考站之间的相对位置信息时，所述根据所述无人机的卫星定位数据以及所述位置参考信息确定所述无人机的精定位信息还包括：
[0017]根据所述无人机的卫星定位数据和所述参考站之间的相对位置信息计算所述参考站的卫星定位数据；
[0018]根据所述参考站的卫星定位数据和所述参考站自身的位置信息计算差分数据；
[0019]利用所述差分数据对所述无人机的卫星定位数据进行修正，得到所述无人机的精定位信息。
[0020]根据本专利技术的一个实施例，当所述参考站设置多个，且所述位置参考信息包括所述参考站自身的位置信息以及所述无人机与所述参考站之间的相对位置信息时，所述根据所述无人机的卫星定位数据以及所述位置参考信息确定所述无人机的精定位信息还包括：
[0021]根据各所述参考站自身的位置信息以及所述无人机与各所述参考站之间的相对位置信息计算所述无人机的空间位置；
[0022]计算所述无人机的卫星定位数据和所述无人机的空间位置之间的差值；
[0023]若所述差值大于或等于第一预设阈值，则根据所述无人机的空间位置确定所述无人机的精定位信息。
[0024]根据本专利技术的一个实施例，当所述位置参考信息包括所述参考站自身的位置信息以及所述参考站的卫星定位数据时，所述根据所述无人机的卫星定位数据以及所述位置参考信息确定所述无人机的精定位信息还包括：
[0025]根据所述参考站的卫星定位数据和所述参考站自身的位置信息计算差分数据；
[0026]利用所述差分数据对所述无人机的卫星定位数据进行修正，得到所述无人机的精定位信息。
[0027]根据本专利技术的一个实施例，当所述参考站设置两个或多个时，所述根据所述无人机的卫星定位数据以及所述位置参考信息确定所述无人机的精定位信息的步骤还包括：
[0028]分别根据各所述无人机的卫星定位数据以及所述位置参考信息计算各所述参考站的差分数据；
[0029]对各所述参考站的差分数据进行排序，选取排序最大和排序最小的差分数据并计算差值；
[0030]若所述差值大于或等于第二预设阈值，则计算所有所述差分数据的平均值，并利
用所述差分数据的平均值对所述无人机的卫星定位数据进行修正，得到所述无人机的精定位信息；
[0031]若所述差值小于第二预设阈值，则选取任意一个所述差分数据对所述无人机的卫星定位数据进行修正，得到所述无人机的精定位信息。
[0032]本专利技术的有益效果是：通过在参考站设置感测装置和双模芯片能够实现感知无人机，基于现有的电力网络能够实现零边际成本构建传感通信网络；通过参考站的位置参考信息作为空中无人机的定位基准，与通过差分站作为卫星定位校准相比，卫星信号的干扰小，定位信号稳定，能够提高无人机的定位精度，特别适合城市密集地方的应用，解决在城市密集的地方，卫星信号串扰多，定位不精准的问题。
附图说明
[0033]图1是本专利技术一实施例的基于双模通信的无人机定位系统架构示意图；
[0034]图2是本专利技术另一实施例的基于双模通信的无人机定位系统架构示意图；
[0035]图3是本专利技术另一实施例的基于双模通信的无人机定位系统架构示意图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双模通信的无人机定位系统，其特征在于，包括：无人机、参考站以及数据处理中心；所述无人机包括用于提供自身卫星定位数据的第一定位装置以及用于与所述参考站、所述数据处理中心进行数据传输的无线通信装置；所述参考站包括设于预设电力网络中的用电主体、与所述用电主体电连接的双模芯片以及与所述双模芯片连接且用于感测所述无人机的感测装置，所述双模通信芯片支持HPLC通信模式以及HRF通信模式，用于与所述无人机、所述数据处理中心进行数据传输；当所述感测装置感测到所述双模通信芯片的通信距离范围内的所述无人机时，所述参考站自动获取位置参考信息并通过所述双模芯片将所述位置参考信息传输给所述数据处理中心，以使所述数据处理中心根据所述无人机的卫星定位数据以及所述位置参考信息确定所述无人机的精定位信息。2.根据权利要求1所述的无人机定位系统，其特征在于，所述位置参考信息包括所述参考站自身的位置信息以及，所述无人机与所述参考站之间的相对位置信息或所述参考站的卫星定位数据。3.根据权利要求2所述的无人机定位系统，其特征在于，当所述位置参考信息包括所述参考站自身的位置信息以及所述参考站的卫星定位数据时，所述参考站还包括与所述双模芯片连接且用于自身卫星定位数据的第二定位装置。4.根据权利要求1所述的无人机定位系统，其特征在于，所述双模通信芯片的通信距离为2
‑
5km。5.一种基于双模通信的无人机定位方法，其特征在于，用于所述参考站，所述无人机定位方法包括：通过感测装置实时感测出现在双模通信芯片的通信距离范围内的无人机；当所述感测装置感测到所述无人机时，自动获取位置参考信息并通过所述双模芯片将所述位置参考信息传输给所述数据处理中心，以使所述数据处理中心根据所述无人机的卫星定位数据以及所述位置参考信息确定所述无人机的精定位信息。6.一种基于双模通信的无人机定位方法，其特征在于，用于所述数据处理中心，所述无人机定位方法包括：获取所述无人机的卫星定位数据以及参考站发送的位置参考信息；根据所述无人机的卫星定位数据以及所述位置参考信息确定所述无人机的精定位信息。7.根据权利要求6所述的无人机定位方法，其特征在于，当所述参考站设置一个，且所述位置参考信息包括所述参考站自身...

【专利技术属性】
技术研发人员：王桂光，张浩凡，许正罡，刘付勇，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：