[发明专利]天线组件、无人机及无人机定位方法

说明书

本发明公开了一种天线组件，天线组件包括第一天线辐射体和第二天线辐射体，第一天线辐射体和第二天线辐射体设置于电子设备上，第一天线辐射体和第二天线辐射体配置为可接收设定频段的目标电磁波信号，并基于目标电磁波信号到达第一天线辐射体和第二天线辐射体的相位差获得目标电磁波信号到达第一天线辐射体和第二天线辐射体的距离差以定位电子设备。还公开一种无人机以及一种无人机定位方法。本发明基于结构设计布局合理且具有最佳天线性能的UWB天线解决方案实现定位，定位精度高，实用性好。

技术领域

本发明属于天线技术领域，尤其涉及一种天线组件、无人机及无人机定位方法。

背景技术

无人机定位通常采用GPS定位技术，在GPS信号较弱的环境，也采用超声波定位、同步定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping)、视觉跟踪或动作捕捉系统实现定位。

近年来，UWB(Ultra Wideband)定位技术逐渐发展成熟。UWB是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦窄脉冲传输数据，脉冲时间间隔极短(小于1ns)。有人称它为无线电领域的一次革命性进展，认为它将成为未来短距离无线通信的主流技术。总的来说，UWB在早期被用来应用在近距离高速数据传输，近年来逐渐开始利用其亚纳秒级超窄脉冲来做近距离精确室内定位。UWB能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率。抗干扰性能强，传输速率高，系统容量大，发送功率非常小。由于UWB系统发射功率非常小，通信设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长系统电源工作时间。而且，发射功率小，其电磁波辐射对人体的影响小，应用面广。随着无人机定位的要求不断提高，如何为无人机设计符合UWB定位技术的天线组件，成为需要解决的技术问题。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明旨在为无人机设计符合UWB定位技术的天线组件，以满足不断提高的无人机定位要求。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

本发明的第一个方面提供一种天线组件，天线组件包括第一天线辐射体和第二天线辐射体，第一天线辐射体和第二天线辐射体设置于电子设备上，第一天线辐射体和第二天线辐射体配置为可接收设定频段的目标电磁波信号，并基于目标电磁波信号到达第一天线辐射体和第二天线辐射体的相位差获得目标电磁波信号到达第一天线辐射体和第二天线辐射体的距离差以定位电子设备。

本发明的第二个方面提供一种无人机，包括第一天线辐射体和第二天线辐射体，第一天线辐射体和第二天线辐射体设置于无人机壳体中，第一天线辐射体和第二天线辐射体配置为可接收设定频段的目标电磁波信号，并基于目标电磁波信号到达第一天线辐射体和第二天线辐射体的相位差获得目标电磁波信号到达第一天线辐射体和第二天线辐射体的距离差以实现定位。

本发明的第三个方面提供一种无人机定位方法，包括以下步骤：

获取设置于无人机上的第一天线辐射体和第二天线辐射体的相位中心间距d，相位中心间距d根据第一天线辐射体和第二天线辐射体所接收的目标电磁波信号的波长λ确定，目标电磁波信号具有设定频段；

获取第一天线辐射体和第二天线辐射体的其中之一与基站之间的实际距离r，其中基站配置为发出目标电磁波信号；

基于目标电磁波信号到达第一天线辐射体和第二天线辐射体的相位差PDoA获取目标电磁波信号到达第一天线辐射体和第二天线辐射体的距离差p,

计算目标电磁波信号到达第一天线辐射体或第二天线辐射体的相位角；

在目标坐标系中定位设置有第一天线辐射体和第二天线辐射体的无人机。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：