[发明专利]一种无人机定位系统及方法

说明书

本发明涉及一种无人机定位系统及方法，系统包括GPS导航模块、电子磁罗盘模块以及中央处理器模块；所述GPS导航模块、电子磁罗盘模块均与所述中央处理器模块通过CAN总线连接；所述GPS导航模块包括两台GPS接收机。本发明通过两台GPS接收机分别接收GPS信号；电子磁罗盘模块实时获取无人机姿态数据；对两台GPS接收机接收的GPS定位信号进行数据融合后再与无人机姿态数据进一步融合，得到高精度无人机的定位数据，克服了无人机单GPS或单磁罗盘的低精度，稳定性弱等缺点，而且成本低。

技术领域

本发明涉及无人机定位技术领域，具体涉及一种无人机定位系统及方法。

背景技术

现有的无人机定位系统一般包括惯导系统、GPS系统，利用惯导数据与GPS数据进行数据融合得到无人机的位置定位。然而由于市场上的精度较高的惯导系统动辄上万上十万的价格大大提高了无人机定位系统的生产制造成本，而仅用GPS系统进行定位时，由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，以及人为的SA保护政策，使得民用GPS的定位精度只有100米。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种成本低定位精度高的无人机定位系统及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种无人机定位系统，包括GPS导航模块、电子磁罗盘模块以及中央处理器模块；所述GPS导航模块、电子磁罗盘模块均与所述中央处理器模块通过CAN总线连接；所述GPS导航模块包括两台GPS接收机。

进一步，所述电子磁罗盘模块包括三维磁阻力传感器、双轴倾角传感器以及第一数据处理模块，所述三维磁阻力传感器、双轴倾角传感器均与所述第一数据处理模块电连接；所述第一数据处理模块通过CAN总线与所述中央处理器模块电连接。

另一方面，本发明提供一种无人机定位方法，包括以下步骤：

步骤1，两台GPS接收机分别接收GPS信号；

步骤2，电子磁罗盘模块实时获取无人机姿态数据；

步骤3，对两台GPS接收机接收的GPS定位信号进行数据融合；

步骤4，将步骤3获取的融合数据与所述电子磁罗盘模块实时获取的无人机姿态数据进行进一步融合，得到无人机的定位数据。

进一步，所述两台GPS接收机接收至少4颗相同卫星的GPS信号。

进一步，所述步骤2包括：

利用地球磁场测量磁阻力传感器的信息，然后通过姿态坐标变换将传感器沿载体坐标的测量信号变换到地平坐标系；

输出信号经过放大，A/D变换后进行实时姿态计算、坐标变换，系统误差补偿，得到载体的姿态参数。

进一步，所述步骤3包括：

分别对两台GPS接收机接收的GPS信号进行筛选，获取至少4颗相同卫星的GPS信号；

分别对两台GPS接收机接收的GPS信号进行数据融合及计算，得到两台GPS接收机的定位信息；

对两台GPS接收机的定位信息进行数据融合，得到修正后的卫星定位数据。

进一步，所述对两台GPS接收机的定位信息进行数据融合，包括：

通过载波相位快速差分计算方法，精确计算两台GPS接收机相位中心的相对位置坐标△x，△y；△x＝x2-x1,△y＝y2-y1；其中(x1,y1)(x2,y2)分别为两台GPS接收机的相位中心；