[发明专利]无人机定向导航方法、GNSS接收机装置、GNSS接收机系统

说明书

本发明公开了无人机定向导航方法、GNSS接收机装置、GNSS接收机系统，该系统包括GNSS接收机装置和第一GNSS卫星接收天线、第二GNSS卫星接收天线；GNSS接收机装置包括GNSS卫星信号解算单元、定向导航解算单元、定位导航解算单元、差分数据解算单元、定位定向导航结果生成单元。本发明采用双GNSS接收天线提供自主差分，抵消公共误差；通过双天线在无人机载体上的加长基线安装方式，提高定向导航精度；定位差分解算提高双天线基线矢量的测量精度；精准的定向导航有助于设计多样优化的自主飞行航线；提高模块的集成度和独立性，易于形成产品，提高可生产性。本发明实现了无人机载体航向的精准导航，解决航线与航线之间飞行区域重叠度不一致的问题。

技术领域

本发明涉及无人机定向导航的技术领域，尤其涉及无人机定向导航方法、GNSS接收机装置、GNSS接收机系统。

背景技术

随着无人机相关技术的发展成熟，其用途愈加广泛，诸如农业植保、城市管理、地质勘测、气象监测、电力巡检、抢险救灾、航空摄影、视频拍摄等行业。行业应用对无人机导航的精准度要求越来越高，特别是农业植保行业，通过自主航线飞行大大提高作业效率、降低人力成本。

在农业植保行业，自主航线飞行的目的在于通过自动化的方式对作业区域进行农药或化肥喷洒，需要确保无人机按照航线精准位置飞行，同时还需要精准控制喷头经过区域的重叠度。

针对高精度定位需求，发明专利CN201710320707.4公开了一种无人机机载差分定位装置，通过WiFi链路连接地面和飞机，实现差分定位，达到无人机较高精度定位。

发明专利CN201310270146.3公开了一种基于GNSS实时差分技术的无人机精准导航系统和方法，通过GNSS数据实时差分解算，得到改正的更高定位精度的无人机位置数据，实现精准的位置导航。

基于高精度定位位置，无人机导航飞行具有了自主性，发明专利CN201610951692.7公开了一种植保无人机的作业系统，无人机按照连接当前位置与作业起始位置的飞行航线，进行定位植保作业。

无人机载体除了跟随点位形成的航线进行飞行之外，还需要控制方向，即需要获得航向角信息。

发明专利CN201710320707.4传输差分数据的无线链路为蓝牙或WiFi，该通信方式由于使用了公共的ISM(Industrial Scientific Medical，工业、科学、医用)频段，存在较大的频率干扰风险；另外，WiFi传输数据的特点在于突发续传，而蓝牙适用于传输小容量数据包，对需要稳定连续的差分数据而言，并不十分适用。

发明专利CN201310270146.3将差分解算模块和导航数据生成模块脱离在机载GNSS装置之外，降低了专用模块的集成度，同时也降低了需要稳定传输的差分数据链路的抗干扰能力。

上述公开专利解决了无人机位置的精准导航，对自主航线飞行的方向导航并没有给出明确的解决方案。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供无人机定向导航方法、GNSS接收机装置、GNSS接收机系统，旨在解决现有技术不能精确地对自主航线飞行进行方向导航的问题。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种无人机定向导航方法，包括：

卫星解算步骤，接收第一GNSS卫星接收天线发送的卫星信号，解算得到第一GNSS卫星接收天线的位置信息；以及接收第二GNSS卫星接收天线发送的卫星信号，解算得到第二GNSS卫星接收天线的位置信息；

定向解算步骤，根据第一GNSS卫星接收天线的位置信息、第二GNSS卫星接收天线的位置信息，计算第一GNSS卫星接收天线和第二GNSS卫星接收天线构成的基线矢量，得到基线矢量的定向结果；再根据基线矢量与无人机的安装角度，给出无人机的定向导航解算结果；