[发明专利]一种基于RTK技术的多余度无人机导航系统和方法

权利要求书

1.一种基于RTK技术的多余度无人机导航系统，其包括：RTK地面基站、RTK机载移动基站和飞控计算机；其特征在于，所述多余度无人机导航系统还包括：

独立设置在无人机上的普通GPS；

RTK机载移动基站、普通GPS和RTK地面基站均实时接收卫星数据；

RTK机载移动基站与RTK地面基站之间的数据通信通过飞控计算机与飞控地面控制站之间的无线传输数据链进行通信；普通GPS直接与飞控计算机进行通信；

飞控计算机包括数据传输模块、RTK工作模式判断模块、位置漂移判断模块、普通GPS工作状态识别模块和余度计算处理模块；

所述数据传输模块，用于实时监听是否收到来自RTK机载移动基站的卫星数据和普通GPS的卫星数据；如果接收到来自RTK机载移动基站的卫星数据，则转给RTK工作模式判断模块；如果接收到来自普通GPS卫星数据，则转给普通GPS工作状态识别模块；

RTK工作模式判断模块，用于确定RTK机载移动基站是否处于RTK工作模式，若是，则将RTK机载移动基站的卫星数据转给位置漂移判断模块；如果RTK机载移动基站的工作模式已经不是RTK工作模式，则通知余度计算处理模块；

位置漂移判断模块，用于根据RTK机载移动基站的卫星数据判断无人机位置，并根据该无人机位置对应的POS坐标和普通GPS的卫星数据中的POS坐标的比对结果来判断无人机是否发生位置漂移，并将结果告知所述余度计算处理模块；

普通GPS工作状态识别模块，用于根据普通GPS的卫星数据来确定普通GPS是否在稳定工作，并在确定普通GPS稳定工作时，通知位置漂移判断模块和所述余度计算处理模块；若确定普通GPS没有稳定工作，则通知所述余度计算处理模块直接采用RTK机载移动基站的卫星数据来导航；

所述余度计算处理模块，用于在确定无人机发生位置漂移且普通GPS稳定工作情况下，或，在RTK机载移动基站已经不在RTK工作模式且普通GPS稳定工作情况下，采用普通GPS的卫星数据中的POS坐标数据计算飞行参数并生成作动器控制信号来导航；在无人机位置未发生漂移且RTK机载移动基站在RTK工作模式情况下，使用RTK机载移动基站的卫星数据中的POS坐标数据计算飞行参数并生成作动器控制信号来导航。

2.根据权利要求1所述的基于RTK技术的多余度无人机导航系统的一种基于RTK技术的多余度无人机导航方法，其特征在于，所述多余度无人机导航方法包括：

步骤S100，飞控计算机实时监听是否收到来自RTK机载移动基站的卫星数据和普通GPS的卫星数据；

步骤S101，飞控计算机确认收到来自RTK机载移动基站的卫星数据；

步骤S102，根据RTK机载移动基站的卫星数据判断RTK机载移动基站的工作模式是否为RTK模式，若不是RTK模式，则转入步骤S103；若是RTK工作模式，则执行步骤S106；

步骤S103，根据收到的普通GPS的卫星数据判断普通GPS是否在高效稳定地工作，若是，则转入步骤S107；否则进入步骤S108；

步骤S106，根据RTK机载移动基站的卫星数据中的POS坐标与普通GPS最新卫星数据中的POS坐标数据的比对结果来确定无人机位置是否发生漂移；若无人机位置已经发生漂移，则进入步骤S107；若无人机位置未发生漂移，则转入步骤S108；

步骤S107，飞控计算机采用普通GPS卫星数据中的POS坐标数据，且从此刻后飞控计算机只采用普通GPS卫星数据中的POS坐标数据；

步骤S108，飞控计算机使用RTK机载移动基站的卫星数据中的POS坐标数据来导航；

以及，

步骤S104，飞控计算机确认收到来自普通GPS的卫星数据；

步骤S105，根据收到的普通GPS的卫星数据判断普通GPS是否在高效稳定的工作，若是转入步骤S106；否则进入步骤S108。

3.根据权利要求2所述的一种基于RTK技术的多余度无人机导航方法，其特征在于，所述步骤S103和步骤S105中判断普通GPS是否在高效稳定地工作的过程包括：

判断普通GPS的卫星数据中的有效卫星数量高于15颗且水平和垂直精度小于2米，若满足该条件，则确定普通GPS在高效稳定地工作；否则确定普通GPS没有稳定地工作。