[发明专利]一种室内变电站巡检无人机定位方法

权利要求书

1.一种室内变电站巡检无人机定位方法，包括以下步骤：

1）选取某一个室内变电站，利用卫星导航接收机构建室内变电站真实三维坐标系统，提供无人机飞行所需地图；

2）构建基于UWB技术的室内定位系统；

3）构建基于伪卫星技术的室内定位系统；

4）将定位标签装载在无人机上，利用基于UWB技术的室内定位系统对无人机进行测距，利用定位算法对获得的测距信息进行解算，获取无人机当前的位置信息；

5）基于伪卫星技术的室内定位系统根据获取的无人机当前位置信息，生成并播发当前位置坐标所需的模拟卫星信号，无人机卫星信号接收单元接收模拟卫星信号，实现自身定位。

2.根据权利要求1所述的室内变电站巡检无人机定位方法，其特征在于：所述步骤1）具体包括以下步骤：

1-1）选取某一个室内变电站，将卫星导航接收机放置于此室内变电站外地面某点，卫星导航接收机接收室外真实卫星解算出来的位置信号，得到室内变电站外地面该点的位置；

1-2）坐标转换：卫星导航接收机接收的位置信息表现为大地坐标，利用坐标转换算法将大地坐标转换为空间直角坐标，再将该点的空间直角坐标平移至室内变电站内；

1-3）构建室内真实三维空间直角坐标环境：采用激光测距仪依据该点在室内变电站内的对应坐标标定室内变电站各个角落的坐标，即构建室内真实三维空间直角坐标环境。

3.根据权利要求1所述的室内变电站巡检无人机定位方法，其特征在于：所述步骤2）中，根据三维定位算法要求，构建基于UWB技术的室内定位系统，基于UWB技术的室内定位系统包括4个定位基站、1个定位标签和定位服务器；4个定位基站分布于室内各个墙角且4个定位基站不在同一平面。

4.根据权利要求3所述的室内变电站巡检无人机定位方法，其特征在于：所述步骤2）中，每个定位基站均包括控制器模块、无线收发模块、接口模块、外围被控制电路，控制器模块分别与无线收发模块、接口模块、外围被控制电路相连，无线收发模块接收无人机上定位标签发出的定位信号并送入控制器模块，控制器模块将接收到的信号打包成定位数据包并通过接口模块送入定位服务器。

5.根据权利要求4所述的室内变电站巡检无人机定位方法，其特征在于：所述步骤2）中的定位服务器包括数据库、数据访问层、业务逻辑层、表示层，数据库用于当基于UWB技术的室内定位系统运行后，完成对定位数据包的接收与存储，同时数据库也存储了定位基站在各个墙角的坐标信息；数据访问层用于当数据包接收完成后对数据包进行解析，得到定位标签到达定位基站节点之间的TOA信息；业务逻辑层用于在数据访问层完成对数据包的解析后，利用TDOA计算线程调用定位算法函数进行标签位置计算；表示层用于完成标签坐标显示与输出、定位基站状态显示、以及系统配置管理。

6.根据权利要求1所述的室内变电站巡检无人机定位方法，其特征在于，所述步骤3）具体步骤为：

3-1）构建基于伪卫星技术的室内定位系统，基于伪卫星技术的室内定位系统包括模拟信号数学仿真模块、控制模块、模拟信号生成及发射模块、模拟卫星；

3-2）确定模拟卫星在室内变电站的几何布局；

3-3) 完成模拟卫星的选择，采用螺旋天线或者微带线构成的天线。