[发明专利]一种模拟飞行器集群的导航定位系统及方法

说明书

本发明公开了一种模拟飞行器集群的导航定位系统，包括模拟飞行器、信息传输服务器、集群服务器；所述模拟飞行器的数量至少为两个；所述模拟飞行器上均设置有导航互助模块；第一导航互助模块与集群服务器进行信息交互；第二导航互助模块与所述第一导航互助模块进行信息交互；所述信息传输服务器向所述模拟飞行器下达导航命令，所述第一导航互助模块根据所述导航命令规划路线；所述第二导航互助模块根据与所述第一导航互助模块的相对位置规划导航路线。本发明提供了一种模拟飞行器集群的导航定位系统及方法，模拟飞行器共同执行任务时，通过母机的导航系统，子机进行导航，不仅节省了信道资源，而且能够降低通信成本。

技术领域

本发明涉及模拟飞行器技术领域，更具体的说是涉及一种模拟飞行器集群的导航定位系统及方法。

背景技术

近些年，无人机凭借其巨大的应用市场和潜在的扩展领域受到世界各国的高度重视，无人机技术在军事领域和民用领域均获得了广泛应用。随着无人机技术的快速发展和无人机数量的日益增多，单架无人机执行任务能力有限，集群无人机概念和技术需求也逐步提上日程。相比于单一无人机平台，集群无人机具备功能分布化、体系生存率高、大范围态势感知、成本低、效率高等优势，必将在军事作战、救灾抢险、精密农业、线路巡检、测绘测量、安全监视等军民领域获得广泛应用。

无人机之间的协同导航是无人机集群的重要技术之一，与单架无人机的导航方式有所区别，集群无人机的定位不仅依靠自生的自主导航系统的绝对位置信息，同时也依靠集群内其他协同无人机的相位位置信息。一般来说，无人机之间相对测距和测角精度较高，可以作为基准来校正集群中无人机的自主导航系统绝对位置信息。

在无人机导航系统中，由于各传感器所采用的导航原理不同，各类传感器之间存在极强的互补性。目前在无人机多源组合导航系统中常用的导航传感器包括：惯性导航系统、卫星导航系统、视觉导航系统、大气数据系统、地形匹配导航系统、激光雷达系统等等。在实际应用中，由于不同传感器的更新频率不同，存在时间不同步的问题，同时在组合过程中，各传感器在不同环境和条件下的使用局限，可用性会发生变化，会影响到滤波结构，比如，卫星导航信号难以穿透地面和建筑物等密度较大的物质，在都市、室内、地下环境中信号的衰减现象非常严重，导致卫星导航接收机难以正常工作。通常，采用固定的滤波结构和方法均很难满足这种复杂多变的应用需求。

此外，智能导航一般需要与控制中心进行交互，由控制中心提供目的地的相关信息，在进行相关规划，服务器与终端之间的通信都需要建立一条信道，不仅占用了信道资源，而且使用成本高。

因此，如何提供一种新的导航系统及方法弥补上述缺陷是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种模拟飞行器集群的导航定位系统及方法，模拟飞行器共同执行任务时，通过母机的导航系统，子机进行导航，不仅节省了信道资源，而且能够降低通信成本。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种模拟飞行器集群的导航定位系统，包括模拟飞行器、信息传输服务器、集群服务器；所述模拟飞行器的数量至少为两个；所述模拟飞行器上均设置有导航互助模块；第一导航互助模块与集群服务器进行信息交互；第二导航互助模块与所述第一导航互助模块进行信息交互；所述信息传输服务器向所述模拟飞行器下达导航命令，所述第一导航互助模块根据所述导航命令规划路线；所述第二导航互助模块根据与所述第一导航互助模块的相对位置规划导航路线。

优选的，在上述的一种模拟飞行器集群导航定位系统中，所述第一导航互助模块和所述第二导航互助模块均内置有第一距离传感器和第二距离传感器；所述第一距离传感器测量模拟飞行器的飞行高度，所述第二传感器测量所述第一导航互助模块和所述第二导航互助模块之间的距离；通过三角函数得到两个模拟飞行器的飞行参数以及相对位置。