[发明专利]一种无人机定位、定姿数据采集方法、装置及无人机

权利要求书

1.一种无人机定位、定姿数据采集方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采集北斗观测数据，同时采集陀螺仪和加速度计的测量数据；

S2：根据所述北斗观测数据计算出第一伪距和第一伪距率；根据所述陀螺仪和加速度计的测量数据计算出第二伪距和第二伪距率；

S3：分别对所述第一伪距和第一伪距率与第二伪距和第二伪距率进行求差计算，计算出对应的偏差量；所述偏差量包括伪距偏差量和伪距率偏差量；

S42：根据所述偏差量进行卡尔曼滤波，对第二伪距和第二伪距率进行修正；

S5：通过惯导机械编排，对所述步骤S42修正后的第二伪距和第二伪距率进行转换，生成对应的定位坐标、速度和姿态信息。

2.根据权利要求1所述的一种无人机定位、定姿数据采集方法，其特征在于，所述步骤S2包括：根据所述北斗观测数据计算出第一载波相位变化率，根据所述陀螺仪和加速度计的测量数据计算出第二载波相位变化率。

3.根据权利要求2所述的一种无人机定位、定姿数据采集方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：对所述北斗观测数据采用历元间相位差分法，计算出第一伪距和第一载波相位变化率。

4.根据权利要求2所述的一种无人机定位、定姿数据采集方法，其特征在于，所述步骤S2包括：对所述陀螺仪和加速度计的测量数据采用航位推算算法，计算出测量时间间隔内的位置增量；

对所述测量时间间隔内的位置增量在站心坐标系上作投影，计算出第二伪距和第二载波相位变化率。

5.根据权利要求2至4任一项所述的一种无人机定位、定姿数据采集方法，其特征在于，所述步骤S3包括：对所述第一载波相位变化率和第二载波相位变化率进行求差计算，计算出载波相位变化率偏差量。

6.根据权利要求5所述的一种无人机定位、定姿数据采集方法，其特征在于，所述步骤S3与步骤S42之间还包括有步骤S41：根据所述伪距偏差量和载波相位变化率偏差量，修复所述第一伪距和第一伪距率存在的粗差和周跳。

7.根据权利要求6所述的一种无人机定位、定姿数据采集方法，其特征在于，

所述步骤S1包括：分别采集各个无人机对应的北斗观测数据，以及采集陀螺仪和加速度计的测量数据；

所述步骤S42与S5之间还包括有步骤S43：重复S2至S42，对各个无人机对应的第二伪距和第二伪距率进行实时修正；

所述步骤S5包括：生成各个无人机对应的坐标、速度和姿态信息。

8.根据权利要求7所述的一种无人机定位、定姿数据采集方法，其特征在于，包括以下：

S6：确定基准站，并计算出所述基准站的单点定位坐标；

S7：根据所述基准站的单点定位坐标，对分别各个无人机对应的坐标、速度和姿态信息进行实时解算，解算出各个无人机的相对位置结果和姿态结果。

9.一种采用权利要求1至8任一项所述的无人机定位、定姿数据采集方法的无人机定位、定姿数据采集装置，其特征在于，包括：北斗观测模块、惯性导航模块、数据处理模块和通信模块；所述通信模块用于无人机之间进行数据的传输；

所述北斗观测模块用于采集北斗观测数据；

所述惯性导航模块用于采集陀螺仪和加速度计的测量数据；

所述数据处理模块包括：周跳检测与修复单元、卡尔曼滤波单元和惯导机械编排单元；

所述周跳检测与修复单元用于计算出北斗观测数据中存在的粗差或周跳，并进行修复；

所述卡尔曼滤波单元用于根据确定的偏差量进行卡尔曼滤波，对陀螺仪和加速度计的测量数据进行修正；

所述惯导机械编排单元用于把各无人机对应的陀螺仪和加速度计的测量数据，转化为对应的姿态、速度、位置信息。

10.一种无人机，其特征在于，该无人机设置有权利要求9所述的无人机定位、定姿数据采集装置。