[发明专利]一种嘈杂电磁环境下集群无人机的空间定位方法

说明书

本发明公开了一种嘈杂电磁环境下集群无人机的空间定位方法，包括具体包括以下步骤：s1：基准定位无人机启动，完成定位准备后升空；s2：基准定位无人机开始发射加密无线信号；s3：集群无人机接收到所述加密无线信号后分别解析出自身当前实际坐标；s4：集群无人机根据当前实际坐标与目标坐标的差异，输出控制信号到执行机构，完成无人机位置控制。该发明通过含有对地视觉定位，GPS定位，蜂窝网络定位以及自有加密通讯系统的基准定位无人机，提供定位替代备份方案，让无人机集群在有限的成本增加下可以得到更加可靠和准确的定位能力。

技术领域

本发明涉及无人机空间定位技术领域，具体为一种嘈杂电磁环境下集群无人机的空间定位方法。

背景技术

目前无人机的空间定位方式主要有两种，一是全球卫星定位系统，如美国GPS系统，俄罗斯GLONASS系统，中国北斗系统。卫星定位系统通过围绕地球的若干颗定位卫星持续发出含有发射时间信息的无线电波，由地面端接收机收到之后通过与接收时间的对比得出时间差乘以光速，就是接收设备与卫星的距离。由于卫星轨道三维坐标已知，距离已知，同时收到3颗以上卫星信号就可以通过3角定位法得出接收设备的三维坐标。同时收到卫星信号越多，定位就越准。优势在于成本低，只需要一个GPS接收机，缺点在于定位精度一般(普通非RTK GPS只有2～10米)，需要室外开阔环境，单向传输无复核机制，信号频率固定且公开易受到外界干扰。

二是以OPTITRACK为代表的运动捕捉技术，利用红外高速摄像机捕捉装在目标物体上的反光标记点，可以确定目标物体的三维坐标与运动轨迹，并通过无线通讯反馈给目标物体的飞控系统，使其完成三维空间定位并修正。优点在于精度高，可以到0.01mm，缺点在于系统搭建复杂成本高，而且识别距离有限。

现有的夜间无人机集群表演由于极度依赖卫星定位系统来实现表演效果，由于卫星离地遥远，信号强度低，而且传输频率等技术指标都是公开数据，所以非常容易被人为干扰，导致无人机集群演出效果不能保证，客户权益遭到损失。由于演出通常都具有时间与地点的严格限制，所以一旦出现干扰问题，当事双方的损失都是巨大的。

运动捕捉技术需要架设多台红外摄像相机并需要校准位置，识别距离也有限，更适用于室内场景固定多次的运动识别，无人机集群表演通常是开阔地的单次表演，飞行高度高，识别距离受限，摄像机前期搭建与后期拆除的时间与成本无法满足运营需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种嘈杂电磁环境下集群无人机的空间定位方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，发明提供如下技术方案：

一种嘈杂电磁环境下集群无人机的空间定位方法，具体包括以下步骤：

s1：基准定位无人机启动，完成定位准备后升空；

s2：基准定位无人机开始发射加密无线信号；

s3：集群无人机接收到所述加密无线信号后分别解析出自身当前实际坐标；

s4：集群无人机根据当前实际坐标与目标坐标的差异，输出控制信号到执行机构，完成无人机位置控制。

优选的：所述基准定位无人机为三台基准定位无人机A1、A2、A3通过卫星定位系统的融合，从地面开始确定各自的精确坐标后升空。

优选的：步骤s2中所述基准定位无人机升空后通过视觉传感器与高度传感器的冗余定位，通过基准定位无人机发射加密无线信号。

优选的：所述加密信号为通过基准定位无人机发射的含发射时间信息的、与卫星定位系统不同频率且加密的无线信号。