[发明专利]无人飞行器室内定位计算方法及装置

权利要求书

1.一种无人飞行器室内定位计算方法，其特征在于，所述无人飞行器室内定位计算方法包括以下步骤：

S10设置一公共接收器至一指定位置；

S20设置N个超声波接收器在室内不同位置，且所述N个超声波接收器至所述公共接收器的距离小于预设距离值，以所述N个超声波接收器中的一第一超声波接收器为坐标轴的原点，从所述N个超声波接收器中另选取一第二超声波接收器和一第三超声波接收器分别位于X、Y、Z三个坐标轴中任意两个坐标轴上，其中N为大于等于3的整数；

S30所述公共接收器接收到所述无人飞行器同步发送的超声波信号和辅助同步定位信号中的所述辅助同步定位信号时，记为开始时刻T₁；

S40所述N个超声波接收器接收到所述超声波信号时，分别记录结束时刻T₂、T₃…T_N+1；

S50计算所述无人飞行器分别至所述N个超声波接收器的距离；

S60建立计算所述无人飞行器位置坐标的方程组，计算所述无人飞行器的当前坐标；

所述步骤S30具体包括：

S31所述公共接收器接收到所述无人飞行器同步发送的超声波信号和辅助同步定位信号中的所述辅助同步定位信号时，判断所述辅助同步定位信号的有效性，判断方法如下：接收所述无人飞行器发送的高电平脉宽与低电平脉宽，判断所述高电平脉宽与所述低电平脉宽的电平宽度是否与预设的电平宽度一致；

S32若一致，记录为所述开始时刻T₁；

S33若不一致，则重新接收。

2.如权利要求1所述的无人飞行器室内定位计算方法，其特征在于，步骤S20中，所述预设距离值的取值范围通过以下确定：

在所述开始时刻T₁前所述辅助同步定位信号从发射到被接收时超声波传输距离对应的传输时间与所述超声波总传输时间的比值小于等于预设的百分比。

3.如权利要求1所述的无人飞行器室内定位计算方法，其特征在于，步骤S20中，当N大于3时，首先确定所述N个超声波接收器中第四超声波接收器的位置，所述第四超声波接收器需满足以下条件：设于所述第一超声波接收器、第二超声波接收器与所述第三超声波接收器确定的平面上，且与所述第一超声波接收器、第二超声波接收器与所述第三超声波接收器的连线构成矩形，或者在所述第一超声波接收器、第二超声波接收器与所述第三超声波接收器确定的平面外，与所述第一超声波接收器、第二超声波接收器与所述第三超声波接收器分别位于构建出的一长方体的顶点处。

4.如权利要求3所述的无人飞行器室内定位计算方法，其特征在于，步骤S60包括：当N＝4时，所述无人飞行器距离各超声波接收器之间的距离方程组为：

S1＝sqrt((x-xa)²+(y-ya)²+(z-za)²)；

S2＝sqrt((x-xb)²+(y-yb)²+(z-zb)²)；

S3＝sqrt((x-xc)²+(y-yc)²+(z-zc)²)；

S4＝sqrt((x-xd)²+(y-yd)²+(z-zd)²)，其中，S1、S2、S3和S4为所述无人飞行器至各超声波接收器的距离，所述无人飞行器当前的坐标为(x，y，z)，4个所述超声波接收器的坐标分别为(xa，ya，za)、(xb，yb，zb)、(xc，yc，zc)、(xd，yd，zd)。