[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

说明书

本发明公开了一种无人机定位、定姿数据采集方法、装置及无人机；涉及无人机领域，特别涉及一种无人机定位、定姿数据采集方法、装置及无人机；本申请的无人机定位、定姿数据采集方法通过同时采集北斗观测数据以及陀螺仪和加速度计的测量数据，并计算出对应的第一伪距、第一伪距率、第二伪距和第二伪距率，进而计算出伪距和伪距率的偏差量，再对第二伪距和第二伪距率进行修正，从而能够通过解算，得到高精度的无人机组的定位结果和姿态结果。

技术领域

本发明涉及无人机领域，特别涉及一种无人机定位、定姿数据采集方法、装置及无人机。

背景技术

近年来，随着北斗卫星导航定位技术与各行业更深入的结合，无人机得到了飞速的发展。然而，传统的北斗RTK(Real-time kinematic，实时差分定位)技术虽然能满足无人机的高精度定位需求，但仍然存在以下缺点：1、基准站位置必须设置在固定的位置上，使得使用范围受制于固定基准位置；2、传统的北斗RTK技术仅采集到的RTK位置定位信息，使得无法计算出无人机姿态信息。因此，针对现有技术中存在的问题，亟需提供一种的技术显得尤为重要。

因此，针对现有技术中存在的问题，亟需提供一种能够精确确定无人机动态的高精度位置和姿态信息的技术显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种无人机定位、定姿数据采集方法、装置及无人机。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

因此，根据本发明公开的一个方面，提供了一种无人机定位、定姿数据采集方法，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：根据北斗观测数据计算出第一伪距和第一伪距率；根据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；偏差量包括伪距偏差量和伪距率偏差量；

S42：根据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。

具体的，步骤S2包括：根据北斗观测数据计算出第一载波相位变化率，根据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。

更具体的，步骤S2还包括：对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。

另一具体的，步骤S2包括：对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。

以上的，步骤S3包括：对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。

进一步的，步骤S3与步骤S42之间还包括有步骤S41：根据伪距偏差量和载波相位变化率偏差量，修复第一伪距和第一伪距率存在的粗差和周跳。

更进一步的，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；

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；

步骤S5包括：生成各个无人机对应的坐标、速度和姿态信息。

更进一步的，包括以下：

S6：确定基准站，并计算出基准站的单点定位坐标；