一种基于制造技术

本申请涉及一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于AOA的多无人机协同导航方法、装置及设备


[0001]本申请涉及无人机集群的导航
，特别是涉及一种基于
AOA
的多无人机协同导航
。

技术介绍

[0002]随着无人机技术的迅速发展和广泛应用，无人机集群已成为重要的研究方向之一
。
无人机集群在军事
、
民用
、
交通等领域具有广阔的应用前景
。
然而，在无人机集群中，由于干扰和阻塞等因素的存在，导致无人机之间的信号传输和导航精度受到限制
。
因此，如何提高无人机集群的导航性能和定位精度，成为当前研究的热点和挑战
。
[0003]目前，全球导航卫星系统
(GNSS)
是实现无人机导航和定位的主要手段之一
。
然而，在复杂环境下，例如城市峡谷
、
密集建筑区域或大规模无人机集群操控的情况下，无人机的导航信号受到多径效应
、
信号弱化和相干干扰等问题的影响，导致导航精度的下降
。
为了克服这些问题，一种常见的解决方案是利用多传感器信息融合技术，将
GNSS
与其他传感器数据进行综合处理
。
其中，基于
AOA
的方法被广泛研究和应用，可以提供辅助定位信息，从而提高无人机集群的导航性能和定位精度
。
然而，现有的
AOA
方法往往缺乏对无人机集群内部的协同导航考虑
。
>在无人机集群中，各个无人机的位置和状态信息相互依赖，因此，单一无人机的测角定位无法满足无人机集群的精确导航自定位的要求
。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够在
GNSS
拒止条件下，实现多架无人机之间精准导航自定位的一种基于
AOA
的多无人机协同导航方法
、
装置及设备
。
[0005]一种基于
AOA
的多无人机协同导航方法，所述方法包括：
[0006]第一无人机发送第一位置信息至拒止域外的第二无人机，以及发送第一导航信号至拒止域内除第一无人机外其余无人机进行测角定位，得到拒止域内每一架无人机的位置信息
。
[0007]同时，第二无人机基于
AOA
方法计算第一位置信息，得到第一参考方向，以及根据第一参考方向分别对拒止域内除第一无人机外其余无人机进行测角定位，得到拒止域内每一架无人机的参考信息
。
[0008]多无人机内部的计算节点根据位置信息与参考信息对拒止域内每一架无人机进行联合
AOA
导航解算，得到多架无人机之间的协同导航结果
。
[0009]在其中一个实施例中，第一无人机搭载至少一个阵列接收天线，并位于
GNSS
拒止域内的几何中心位置
。
第一位置信息包括：第一无人机的三维坐标
、
第一无人机的姿态以及第一无人机的组网协议
。
[0010]在其中一个实施例中，还包括：第一无人机接收到拒止域外的第二无人机发送的观测指令后发送第一位置信息至第二无人机，以及发送第一导航信息至拒止域内除第一无人机外其余无人机进行测角定位，得到拒止域内每一架无人机的位置信息
。
[0011]在其中一个实施例中，还包括：同时，第二无人机通过自身搭载的阵列接收天线获取第一导航信号，利用
AOA
方法计算第一导航信号的相位差确定第二无人机与第一无人机之间的方向角
。
根据第一位置信息与方向角发送至每一个多无人机内部的计算节点进行三角定位计算，得到第一参考方向
。
[0012]在其中一个实施例中，还包括：以及多无人机内部的计算节点根据第一参考方向分别对拒止域内除第一无人机外其余无人机进行测角定位，得到拒止域内每一架无人机的参考信息
。
[0013]在其中一个实施例中，还包括：多无人机内部的计算节点根据位置信息与参考信息对拒止域内每一架无人机进行联合
AOA
导航解算，若拒止域内无人机当前标签数小于预设的拒止数量时，更新位置信息与参考信息，并对拒止域内下一个标签数对应的无人机进行联合
AOA
导航解算
。
若拒止域内无人机当前标签数等于预设的拒止数量时，更新位置信息与参考信息，利用多无人机所在的通信网络进行协同定位，得到多架无人机之间的协同导航结果
。
[0014]一种基于
AOA
的多无人机协同导航装置，所述装置包括：
[0015]位置信息获取模块，用于第一无人机发送第一位置信息至拒止域外的第二无人机，以及发送第一导航信号至拒止域内除所述第一无人机外其余无人机进行测角定位，得到拒止域内每一架无人机的位置信息
。
[0016]参考信息获取模块，用于同时，第二无人机基于
AOA
方法计算第一位置信息，得到第一参考方向，以及根据第一参考方向分别对拒止域内除第一无人机外其余无人机进行测角定位，得到拒止域内每一架无人机的参考信息
。
[0017]协同导航模块，用于多无人机内部的计算节点根据位置信息与参考信息对拒止域内每一架无人机进行联合
AOA
导航解算，得到多架无人机之间的协同导航结果
。
[0018]在其中一个实施例中，位置信息获取模块，还用于第一无人机接收到拒止域外的第二无人机发送的观测指令后发送第一位置信息至第二无人机，以及发送第一导航信息至拒止域内除第一无人机外其余无人机进行测角定位，得到拒止域内每一架无人机的位置信息
。
[0019]在其中一个实施例中，协同导航模块，还用于多无人机内部的计算节点根据位置信息与参考信息对拒止域内每一架无人机进行联合
AOA
导航解算，若拒止域内无人机当前标签数小于预设的拒止数量时，更新位置信息与参考信息，并对拒止域内下一个标签数对应的无人机进行联合
AOA
导航解算
。
若拒止域内无人机当前标签数等于预设的拒止数量时，更新位置信息与参考信息，利用多无人机所在的通信网络进行协同定位，得到多架无人机之间的协同导航结果
。
[0020]一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0021]第一无人机发送第一位置信息至拒止域外的第二无人机，以及发送第一导航信号至拒止域内除第一无人机外其余无人机进行测角定位，得到拒止域内每一架无人机的位置信息
。
[0022]同时，第二无人机基于
AOA
方法计算第一位置信息，得到第一参考方向，以及根据第一参考方向分别对拒止域内除第一无人机外其余无人机进行测角定位，得到拒止域内每本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
AOA
的多无人机协同导航方法，其特征在于，所述方法包括：第一无人机发送第一位置信息至拒止域外的第二无人机，以及发送第一导航信号至拒止域内除所述第一无人机外其余无人机进行测角定位，得到拒止域内每一架无人机的位置信息；同时，所述第二无人机基于
AOA
方法计算所述第一位置信息，得到第一参考方向，以及根据所述第一参考方向分别对拒止域内除所述第一无人机外其余无人机进行测角定位，得到拒止域内每一架无人机的参考信息；多无人机内部的计算节点根据所述位置信息与所述参考信息对所述拒止域内每一架无人机进行联合
AOA
导航解算，得到多架无人机之间的协同导航结果
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一无人机搭载至少一个阵列接收天线，并位于
GNSS
拒止域内的几何中心位置；所述第一位置信息包括：所述第一无人机的三维坐标
、
所述第一无人机的姿态以及所述第一无人机的组网协议
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一无人机发送第一位置信息至第二无人机，以及发送第一导航信号至拒止域内除所述第一无人机外其余无人机进行测角定位，得到拒止域内每一架无人机的位置信息，包括：第一无人机接收到拒止域外的第二无人机发送的观测指令后发送第一位置信息至所述第二无人机，以及发送第一导航信息至拒止域内除所述第一无人机外其余无人机进行测角定位，得到拒止域内每一架无人机的位置信息
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，同时，所述第二无人机基于
AOA
方法计算所述第一位置信息，得到第一参考方向，包括：同时，所述第二无人机通过自身搭载的阵列接收天线获取所述第一导航信号，利用
AOA
方法计算所述第一导航信号的相位差确定所述第二无人机与所述第一无人机之间的方向角；根据所述第一位置信息与所述方向角发送至每一个多无人机内部的计算节点进行三角定位计算，得到第一参考方向
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，以及根据所述第一参考方向分别对拒止域内除所述第一无人机外其余无人机进行测角定位，得到拒止域内每一架无人机的参考信息，包括：以及所述多无人机内部的计算节点根据所述第一参考方向分别对拒止域内除所述第一无人机外其余无人机进行测角定位，得到拒止域内每一架无人机的参考信息
。6.
根据权利要求5所述的方法，其特征在于，多无人机内部的计算节点根据所述位置信息与所述参考信息对所述拒止域内每一架无人机进行联...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊安，李一铭，李小帅，刘辉，刘旖菲，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：