[发明专利]面向无人机集群紧密编队构型的分布式相对定位方法及系统

权利要求书

1.一种面向无人机集群紧密编队构型的分布式相对定位方法，其特征在于，步骤包括：

步骤S1、在每个无人机平台上部署安装UWB标签，各无人机平台通过部署的所述UWB标签进行通信，按照任务或者区域对各无人机平台节点进行子群或簇划分，以形成多个子群或簇；

步骤S2、在每个子群或簇中，将每个无人机平台配置为一个测量节点，各无人机平台之间按照轮询方式进行两两相互测量定位，以在各所述测量节点中建立当前测量节点相对于其余测量节点的空间位置状态关系，实现分布式相对定位；

所述步骤S2的步骤包括：

步骤S201、进行初始化，获取各测量节点的初始化信息；

步骤S202、启动轮询测量，各无人机平台分别向其余无人机平台发送测量请求并接收返回的应答信号，根据每次测量时发送所述测量请求、接收到所述应答信号的时间分别计算出当前测量节点与其余测量节点之间的距离；

步骤S203、根据所述当前测量节点与其余测量节点之间的距离，确定当前测量节点相对于其余测量节点的空间位置状态关系；

所述步骤S203中，根据当前测量节点与其余测量节点两两之间的距离，得到当前测量节点与其余测量节点之间距离关系，并几何解算出当前节点与其余节点之间的方向夹角，得到当前测量节点与其余测量节点之间的方位关系。

2.根据权利要求1所述的面向无人机集群紧密编队构型的分布式相对定位方法，其特征在于：所述步骤S201中初始化信息包括测量节点的总数数量N、各测量节点的编号node_num、测量的频率、测量周期T_timer、测量过程中使用的定时器的参数中一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求1所述的面向无人机集群紧密编队构型的分布式相对定位方法，其特征在于：所述步骤S202中使用令牌式轮询测量方式依次启动各测量节点进行测量，每轮测量时每个测量节点将当前测量节点的编号node_num以及上一次测量请求发起的测量节点的编号other_num进行对比，若node_num-other_num＝1，即上一个发起测量请求的测量节点为当前测量节点的前一个测量节点，则将发送测量请求的令牌发送给当前测量节点，下一次由当前测量节点发起测量请求，其中若当前测量节点的编号为1，则为第一次发起测量请求的测量节点。

4.根据权利要求1所述的面向无人机集群紧密编队构型的分布式相对定位方法，其特征在于，所述步骤S202中，根据发起测量请求与接收到应答信号的接收时间之间的时间差，计算出发送测量请求的源测量节点与接收测量请求的目的测量节点之间的距离。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的面向无人机集群紧密编队构型的分布式相对定位方法，其特征在于，所述步骤S202的步骤包括：

步骤S221.判断当前测量节点的编号是否为1，如果是，转入步骤S223，否则转入步骤S222；

步骤S222.接收从其他测量节点发来的测量请求，并发送应答测量请求；判断上一个发起测量请求的测量节点是否为当前测量节点的前一个测量节点，如果是转入步骤S223，否则返回步骤S222；

步骤S223.由当前测量节点分别向其余测量节点发送测量请求；

步骤S224.接收其余测量节点返回的应答信号，根据发送测量请求与接收到所述应答信号之间的时间差计算出当前测量节点与其余测量节点之间的距离；

步骤S225.判断测量是否完成，如果是转入步骤S226，否则返回步骤S224；

步骤S226.将包含有当前测量节点到其余测量节点之间距离的数据包分别发送给除当前测量节点以外的其余测量节点，以用于解算出当前测量节点与其余测量节点之间的空间位置状态关系。