[发明专利]基于自组网的无人机蜂群高精度定位系统及方法

说明书

本发明公开了基于自组网的无人机蜂群高精度定位系统及方法，涉及无人机定位技术领域，用于实现无人机蜂群组厘米级定位，所述无人机蜂群组包括多架无人机，所述移动式车载综合参考站包括移动车辆、卫星参考基站、车载自组网通信模块和无人机蜂群控制平台，所述卫星参考基站、车载自组网通信模块和无人机蜂群控制平台分别布置在移动车辆上；本发明实现在野外快速架构差分北斗定位网络，通过车载北斗参考站，与无人机载北斗接收机通过自组网形成位置计算网络，距离跨度达到10公里以上；本发明通过差分北斗算法可以精确计算出每架无人机相对参考站的精准位置；搭载自组网模块的无人机可以按照需求机动部署，保证网络覆盖的机动延伸。

技术领域

本发明涉及无人机定位技术领域，尤其是涉及基于自组网的无人机蜂群高精度定位系统及方法。

背景技术

无人机户外飞行通常采用北斗卫星定位，定位精度在3米左右。当多架无人机在狭小的空间编队飞行时，3米的定位精度对于微型无人机就不够了。

通常采用的差分卫星定位，其基本组成包括有一个已知的地面控制点，一个地面基准站，一个测区移动站，工作原理就是通过在一定的区域范围内（根据不同的测量等级，基准站与移动站的距离有差异，一般情况下小于25km），在地面已知控制点上架设一个北斗卫星基准站，北斗卫星基准站实时的记录北斗定位信息，通过与地面已知控制点的实际坐标值做比对处理，以计算得到测区移动站的修正量，以此对移动站的测量值进行修正，得到更精准的测量值。

按照差分计算的顺序不同可分为后差分与实时差分两种，后差分就是基准站将记录的差分数据存储下来，等整个测量完成之后再根据对应的时间段及时间点对移动站的数据进行差分处理，实时差分指的是基准站通过无线电台，实时地将差分数据传送给移动站，以实现实时的数据解算。

差分定位的方法可以显著提升定位精度到厘米级。为了实现实时的厘米级定位，无人机与北斗参考站之间需要保持通信联系。而野外作业时，很多情况下是没有公网信号覆盖，需要无人机与车载参考站自建通信连接。

发明内容

为了解决野外无公网信号覆盖应用场景下，无人机与车载参考站之间的远距离无线通信及高精度定位的技术问题，本发明提供基于自组网的无人机蜂群高精度定位系统及方法。采用如下的技术方案：

基于自组网的无人机蜂群高精度定位系统，用于实现无人机蜂群组厘米级定位，所述无人机蜂群组包括多架无人机；

所述无人机蜂群高精度定位系统包括多个无人机端通信定位模块和移动式车载综合参考站；

所述移动式车载综合参考站包括移动车辆、卫星参考基站、车载自组网通信模块和无人机蜂群控制平台，所述卫星参考基站、车载自组网通信模块和无人机蜂群控制平台分别布置在移动车辆上，所述卫星参考基站用于提供定位基准；

所述无人机端通信定位模块设置在无人机上，无人机端通信定位模块包括卫星定位接收机和无人机端自组网通信模块，所述卫星定位接收机接收卫星参考基站的定位数据，并通过无人机端自组网通信模块无线传输给车载自组网通信模块，所述车载自组网通信模块与无人机蜂群控制平台通信连接，所述无人机蜂群控制平台基于定位数据，采用差分北斗算法分别实现对多架无人机的厘米级定位及控制。