[发明专利]一种无人飞行器定位、导航系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无人飞行器领域，尤其涉及无人飞行器在飞行过程中实现定位、路径规划和导航功能的系统及方法。

背景技术

市面上使用的无人飞行器，如航空模型、玩具模型、用于航空拍摄、勘探和抗震救灾等用于实现飞行导航的方式都是建立于人工操控和GPS导航的方式。GPS导航技术主要是以安装在无人飞行器上面的GPS信号接收模块作为GPS信号接收端，通过其接收到的GPS卫星信号，来定位飞行器的位置、飞行速度等信息。

要实现无人飞行器安全、准确地定位或导航，必须要保证GPS信号接收模块实时接收到的卫星信号足够良好和准确。但是，在一些如山区、建筑物、公路或其他GPS信号盲区，GPS信号接收模块无法准确地接收到GPS卫星信号。这样，就会造成无人飞行器无法实现正常的定位或导航，甚至会使无人飞行器在飞行过程中飞行状态失控，从高空跌落损坏！

发明内容

为解决无人飞行器现有的定位、导航系统满足的环境有限的技术问题，本发明提供一种用于无人飞行器中进行定位或导航的系统。

本发明为解决上述技术问题提供的技术方案是：一种无人飞行器定位、导航系统，包括控制处理模块以及分别与所述控制处理模块通信连接的GPS模块和无线通讯收发模块，所述控制处理模块在同一时间仅以从GPS模块和无线通讯收发模块两者中的一个获取的位置信息作为定位或导航的依据。

进一步的，当所述控制处理模块判断所述GPS模块接收的卫星信号不稳定或中断时，该控制处理模块通过所述无线通讯收发模块从移动通信网络中获取位置信息并将其作为定位或导航依据。

进一步的，所述无线通讯收发模块中包含身份识别卡，所述身份识别卡中含有其身份信息。

本发明还提供一种无人飞行器定位或导航的方法，包括：控制处理模块在同一时间仅以从GPS模块和无线通讯收发模块两者中的一个获取的位置信息作为定位或导航的依据。

采用本发明的技术方案，可根据需要切换定位或导航信息的来源，满足不同情况下的需要，能够克服更多复杂的环境；并且，又避免了将两个定位模块获取的信息同时作为定位或导航信息给飞行控制带来的混乱。

所述定位或导航方法还包括：

步骤s1：控制处理模块通过GPS模块获取位置信息并将其作为定位或导航依据；

步骤s2：当控制处理模块判断GPS模块接收的卫星信号不稳定或中断时，控制处理模块通过无线通讯收发模块从移动通信网络中获取位置信息并将其作为定位或导航依据。

采用上述技术方案，由于GPS定位信息相较移动通讯网络中提供的定位信息更加精准、迅速、廉价、地理覆盖面更广，对无人飞行器的定位或导航所参考的信息以GPS模块接收的位置信息为主，能够在广阔的地理范围内使用其提供的服务；同时，在GPS信号不稳定的环境中，利用无线通讯收发模块从移动通信网络中获取位置信息，又可不因对GPS信号的过度依赖造成无法实现定位或导航，扩展了无人飞行器的活动空间，增强了无人飞行器的飞行性能。

步骤s2进一步包括：

子步骤s21：当控制处理模块判断GPS模块接收的卫星信号不稳定或中断时，控制处理模块通过无线通讯收发模块从移动通信网络中获取位置信息并将其作为定位或导航依据；

子步骤s22：当控制处理模块判断GPS模块接收的卫星信号恢复稳定时，控制处理模块通过GPS模块获取位置信息并将其作为定位或导航依据。

采用上述技术方案，由于GPS定位方式相对通过移动通信网络获得定位信息更有优势，因此，一旦GPS信号恢复正常，即恢复以GPS信号作为定位或导航依据，可以充分利用GPS的优势，提高定位的可靠性、准确性，降低经济成本。

子步骤s22进一步包括：当控制处理模块判断GPS模块接收的卫星信号恢复稳定时，控制处理模块控制无线通讯收发模块停止向外索取位置信息。

采用上述技术方案，关停无线通讯收发模块在此时显得不必要的功能，避免其对定位、导航信息的干扰，节省移动通信产生的费用，并且节省电路功耗，降低成本，延长产品寿命。

子步骤s22中进一步包括：当GPS模块接收到的有效信号卫星的数量多于四颗时，控制处理模块即判断GPS模块接收的卫星信号稳定。

步骤s2包括：GPS模块接收到的有效信号卫星的数量不多于四颗时，控制处理模块即判断GPS模块接收的卫星信号不稳定。

采用上述技术方案，选取合适的判定条件，即保证了利用GPS实现定位时的准确性，又尽可能地降低了启用无线通讯收发模块获取位置信息的可能性，充分发挥GPS定位的优势。