[发明专利]一种无人机的定位方法、系统、装置及介质

说明书

本发明公开了一种无人机的定位方法、系统、装置及介质，其中方法包括以下步骤：获取伪距测量值和载波相位测量值；根据卫星提供的位置和时钟偏移的估计值校正所述伪距测量值和所述载波相位测量值；根据校正后的测量值的双差消除大气误差、卫星位置和时钟的误差；在消除误差后，采用3个GNSS接收机确定无人机的姿态，并根据参考站进行RTK定位，实现无人机的定位。本发明将RTK定位和姿态确定以及GNSS与无人机惯性测量进行结合，突破传统定位方法定位精度不高的缺点，提高无人机的定位精准度。本发明可广泛应用于无人机控制技术领域。

技术领域

本发明涉及无人机控制技术领域，尤其涉及一种无人机的定位方法、系统、装置及介质。

背景技术

无人机具有广泛的应用范围：专业的无人机市场面向空中测量和制图，空中监视和安全，基础设施的空中检查以及空中货物交付。对于大多数这些应用，准确了解无人机的姿态(位置和姿态)至关重要。GPS，伽利略，GLONASS(格洛纳斯)和北斗等全球导航卫星系统在接收器处提供伪距，载波相位和多普勒测量，以进行定位。可以以几毫米到几厘米的噪声水平跟踪载波相位。但是，载波相位是周期性的，波长只有19cm，因此需要模糊度。在过去的20多年中，解决载波相位模糊度(从浮点数到整数)一直是一个重要的研究课题。

发明内容

为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明的目的在于：

本发明所采用的技术方案是：

一种无人机的定位方法，包括以下步骤：

获取伪距测量值和载波相位测量值；

根据卫星提供的位置和时钟偏移的估计值校正所述伪距测量值和所述载波相位测量值；

根据校正后的测量值的双差消除大气误差、卫星位置和时钟的误差；

在消除误差后，采用3个GNSS接收机确定无人机的姿态，并根据参考站进行RTK定位，实现无人机的定位。

进一步，所述伪距测量值为接收机与卫星之间的距离测量值，所述载波相位测量值为在同一接收时刻基准站接收的卫星信号的相位相对于接收机产生的载波信号相位的测量值；

所述伪距测量值和载波相位测量值通过GNSS接收机获得。

进一步，所述根据卫星提供的位置和时钟偏移的估计值校正测量值，包括：

根据卫星提供的位置和时钟偏移的估计值获取载波相位和伪距校正公式；

获取参考站的坐标信息，结合所述坐标信息、载波相位和伪距校正公式校正所述伪距测量值和所述载波相位测量值。

进一步，所述载波相位和伪距校正公式为：

其中，是从卫星k指向接收器u的归一化方向矢量，c表示光速；

基于坐标信息的校正公式为：

进一步，所述采用3个GNSS接收机确定无人机的姿态，并根据参考站进行RTK定位，实现无人机的定位，包括：

通过3个GNSS接收机获取RTK基线和两个姿态基线的载波相位测量值和伪距测量值在n时刻的测量向量

通过惯性测量单元获取无人机机体的加速度和角速度，根据所述加速度和所述角速度获取所述惯性测量单元的测量向量

根据所述测量向量和所述测量向量获取无人机的状态向量，实现无人机的定位；

其中，所述状态向量包含无人机的位姿信息和速度信息。