[发明专利]一种模拟四轴飞行器卫星导航定位的方法

摘要

本发明公开的一种模拟四轴飞行器卫星导航定位的方法，属于无人机技术领域。本发明在四轴飞行器位置固定的条件下，通过传感器采集飞行器的姿态信息和电机转速，计算出飞行器位移信息，并模拟卫星导航定位信息的位置坐标发送给飞行器，通过地面站模拟飞行器的卫星导航定位信息并获得模拟飞行轨迹。具有下述优点：(1)无需改变三自由度飞行器姿态模拟平台结构，实现增加三自由度飞行器姿态模拟平台在空间位置坐标下的三个自由度模拟与测试；(2)位移数据直接转换为定位数据发送给飞行器，直接通过地面站读取四轴飞行器的卫星导航定位信息并显示，不需单独设计上位机程序观察四轴飞行器的卫星导航定位信息或位移信息。(3)成本低廉、使用方便。

主权项

1.一种模拟四轴飞行器卫星导航定位的方法，其特征在于：包括如下步骤，/n步骤一：在四轴飞行器位置固定的条件下，基于已有三自由度飞行器姿态模拟平台，搭建模拟四轴飞行器卫星导航定位的装置；/n所述的模拟四轴飞行器卫星导航定位的装置包括模拟定位模块、四轴飞行器和地面站；所述的模拟定位模块包括姿态传感器、单片机、反相器；姿态传感器通过串口把四轴飞行器姿态数据发送给单片机；四轴飞行器输出S.BUS信号，并将S.BUS信号经反相器后通过串口将电机转速发送给单片机；单片机通过串口模拟导航定位信号的数据协议格式，将模拟卫星导航定位信息发送给四轴飞行器；四轴飞行器连续接收到的模拟卫星导航定位信息能够显示在地面站的地图界面形成飞行轨迹；/n步骤二：根据实际使用的四轴飞行器各部分元件的型号，设置四轴飞行器初始化参数，所述的初始化参数包括质量m、桨叶面积A、电机最大、最小转速、四轴飞行器侧面面积、四轴飞行器正面面积、四轴飞行器初始高度；此外，在模拟四轴飞行器卫星导航定位状态之前，需要确定四轴飞行器在卫星导航中的初始位置；/n步骤三：接收并解析四轴飞行器姿态信息和电机转速Ω；/n姿态传感器通过串口发送四轴飞行器当前姿态信息，单片机通过解析得出四轴飞行器当前的俯仰角θ、横滚角φ和偏航角ψ；四轴飞行器的S.BUS信号经过反相器反相后经过单片机解析，得出四轴飞行器油门大小G，油门的最小值和最大值对应四轴飞行器的电机转速Ω的最大值和最小值，所述的电机转速Ω的最大值和最小值在步骤二中设置，而且，由于当前四轴飞行器多采用无刷直流电机，速度由电调自动调节并稳定在目标速度上，所以油门大小G和电机转速Ω呈线性关系：/nΩ＝k(G-G