[发明专利]一种基于GPS和单基站UWB的一体化无人机飞行控制系统

说明书

本发明公开了一种基于GPS和单基站UWB的一体化无人机飞行控制系统，包括：GPS模块、单基站UWB模块和飞行控制模块；所述GPS模块为室外定位信息来源，所述单基站UWB模块为室内定位信息来源；无人机在室外飞行时采用GPS模块获取的定位信息控制无人机的飞行，无人机在室内飞行时切换为单基站UWB模块提供定位信息，并将基站UWB模块获取的相对定位信息转换为GPS坐标系下的定位信息后控制无人机在室内飞行。本发明提供了一种基于GPS和单基站UWB的一体化无人机飞行控制系统，实现了无人机在室内、室外均能进行精准定位的有益效果。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，更具体的说是涉及一种基于GPS和单基站UWB的一体化无人机飞行控制系统。

背景技术

随着科技的发展，无人机技术被广泛应用于各种领域，作为一种无人驾驶的航空器，无人机凭借其成本低、灵活性高等特点。在巡检、探测、搜救等诸多领域有着极其广泛的应用，随着无人机相关技术的发展，无人机的应用逐渐从电力巡检、野外搜救等室外场景拓展到大型仓库，地下管道等室内场景。

但是现有的无人机架构在执行任务过程中仍然存在一些缺陷，比如，目前大多市售无人机的定位方式为使用GPS与惯性测量单元相结合的方法，这种定位方式适合于室外无遮挡的环境下控制无人机，如果在环境复杂的室内，GPS易受干扰，无法获取额准确位置，而若仅以来惯性测量单元进行定位，误差会随时间的增加而增大。

因此，提供一种室内室外都可以精准定位的一体化无人机控制系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于GPS和单基站UWB的一体化无人机飞行控制系统，实现了无人机在室内、室外均能进行精准定位的有益效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于GPS和单基站UWB的一体化无人机飞行控制系统，包括：

GPS模块、单基站UWB模块和飞行控制模块；

所述单基站UWB模块包括UWB基站和UWB标签；

所述GPS模块为室外定位信息来源，用于实时获取无人机的GPS定位信息并实时发送给飞行控制模块；

所述单基站UWB模块为室内定位信息来源，通过所述UWB基站和所述UWB标签协同工作获取无人机在室内相对于UWB基站的相对定位信息；

所述飞行控制模块包括判断模块和定位信息转换模块；

所述判断模块用于根据GPS信号强弱判断是否切换定位信息来源；

所述定位信息转换模块用于将单基站UWB模块获取的相对定位信息转换为GPS坐标系下的定位信息。

优选的，所述一体化无人机飞行控制系统还包括：

无人机机架、连接臂、电机、螺旋桨和脚架；

所述连接臂、电机和螺旋桨均设置有4个；

所述脚架设置有两个；

所述无人机机架的四个边分别与4个所述连接臂连接；

每一个所述连接臂均通过一个所述电机与一个所述螺旋桨连接；

两个所述起脚架固定于所述无人机机架的两侧。

优选的，4个所述螺旋桨等间距分布。

优选的，所述GPS模块设置于无人机机架的上方。

优选的，所述UWB基站设置于无人机需要工作的室内；所述UWB标签设置于无人机机架的下方。

优选的，所述UWB标签设置于所述GPS模块下方。