室外定位方法及装置与流程

专利2025-05-28  14


本申请属高端装备制造产业的无线电导航,具体涉及一种室外定位方法及装置。


背景技术:

1、目前,无人机参与协同定位已被广泛应用于较多常见的领域,已成为最常用的定位方式之一,有着多样化的任务执行能力,例如可以用于执行针对特定目标的监测、搜索以及救援。

2、但是,无人机参与协同定位所使用的传统的到达时间差(time difference ofarrival,tdoa)定位测量方法在实际应用中,由于信号干扰等原因,会导致最终得到的定位位置与真实位置存在较大偏差。

3、因此,亟需一种解决上述问题的室外定位方法及装置。


技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种室外定位方法及装置,定位系统中的地面定位服务器通过获取无人机采集的信号接收信息和各个接收站位置信息对目标对象的位置进行估计,通过预设算法以提高针对目标对象的位置定位的准确性,进而提高无线电导航的准确性。

2、第一方面,本申请实施例提供一种室外定位方法,应用于定位系统中的地面定位服务器,所述定位系统包括多个无人机,每一所述无人机搭载一个线性调频信号接收站,所述线性调频信号接收站用于接收目标对象发送的线性调频信号,所述地面定位服务器与所述多个无人机建立通信连接;所述方法包括:

3、获取每个所述无人机采集的信号接收信息和每个所述无人机对应的接收站位置信息;

4、确定任意一个所述无人机为主无人机,并确定所述主无人机以外的其余无人机为辅无人机;

5、根据所述信号接收信息确定多个距离差值,每一所述辅无人机对应一个距离差值,所述距离差值用于描述每一所述辅无人机与所述目标对象的第一距离,以及所述主无人机与所述目标对象的第二距离之间的差值,所述距离差值与真实值之间由于噪声影响存在测量误差;

6、根据所述多个接收站位置信息和所述多个距离差值对所述目标对象进行位置估计,以确定目标位置。

7、第二方面,本申请实施例提供了一种室外定位装置,应用于定位系统中的地面定位服务器,所述定位系统包括多个无人机,每一所述无人机搭载一个线性调频信号接收站,所述线性调频信号接收站用于接收目标对象发送的线性调频信号,所述地面定位服务器与所述多个无人机建立通信连接;所述装置包括:

8、获取单元,用于获取每个所述无人机采集的信号接收信息和每个所述无人机对应的接收站位置信息;

9、第一确定单元,用于确定任意一个所述无人机为主无人机,并确定所述主无人机以外的其余无人机为辅无人机;

10、第二确定单元,用于根据所述信号接收信息确定多个距离差值,每一所述辅无人机对应一个距离差值,所述距离差值用于描述每一所述辅无人机与所述目标对象的第一距离,以及所述主无人机与所述目标对象的第二距离之间的差值,所述距离差值与真实值之间由于噪声影响存在测量误差;

11、第三确定单元,用于根据所述多个接收站位置信息和所述多个距离差值对所述目标对象进行位置估计,以确定目标位置。

12、第三方面,本申请实施例提供了一种地面定位服务器,包括处理器、存储器以及一个或多个程序,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置由所述处理器执行,所述程序包括用于执行如本申请实施例第一方面中的步骤的指令。

13、第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序/指令,所述计算机程序/指令被处理器执行时实现本申请实施例第一方面中的步骤。

14、第五方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,该计算机程序/指令被处理器执行时实现如本申请实施例第一方面中所描述的部分或全部步骤。

15、可以看出,在本申请实施例中,地面定位服务器通过获取每个无人机采集的关于目标对象的信号接收信息以得到多个距离差值,再通过距离差值和接收站位置信息,以得到目标位置,提高了地面定位服务器测得目标对象位置的准确度和效率,有效地降低了无人机的测量误差,从而提高了无人机基于无线电技术进行定位以及导航的准确度和精度,提高无人机进行导航和定位的实用性和稳定性。



技术特征:

1.一种室外定位方法,其特征在于,应用于定位系统中的地面定位服务器,所述定位系统包括多个无人机,每一所述无人机搭载一个线性调频信号接收站,所述线性调频信号接收站用于接收目标对象发送的线性调频信号,所述地面定位服务器与所述多个无人机建立通信连接;所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述多个接收站位置信息和所述多个距离差值对所述目标对象进行位置估计,以确定目标位置,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述测量误差,确定第一误差矢量,包括:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一误差矢量、所述第一距离矩阵、所述第二距离和第一位置矩阵,所述目标对象对应的目标位置,包括:

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,若所述信号接收信息包括信号到达时间;所述根据所述信号接收信息确定多个距离差值,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述信号接收信号还包括信号强度;在所述根据所述多个到达时间差和所述目标传播速度,确定所述多个距离差值之后,所述方法还包括:

7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述信号传输距离差更新所述距离差值,包括:

8.一种室外定位装置,其特征在于,应用于定位系统中的地面定位服务器,所述定位系统包括多个无人机,每一所述无人机搭载一个线性调频信号接收站,所述线性调频信号接收站用于接收目标对象发送的线性调频信号,所述地面定位服务器与所述多个无人机建立通信连接;所述装置包括:

9.一种地面定位服务器,其特征在于,包括处理器、存储器、通信接口,以及一个或多个程序,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置由所述处理器执行,所述程序包括用于执行如权利要求1-7中任一项所述的方法中的步骤的指令。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储用于电子数据交换的计算机程序,其中,所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。


技术总结
本申请提供了一种室外定位方法及装置,应用于定位系统中的地面定位服务器,所述方法包括:获取每个无人机采集的信号接收信息和对应的接收站位置信息;根据信号接收信息确定多个距离差值,所述距离差值与真实值之间由于噪声影响存在测量误差;根据多个接收站位置信息和多个距离差值对目标对象进行位置估计,以确定目标位置。如此,本申请中地面定位服务器通过获取每个无人机采集的关于目标对象的信号接收信息以得到多个距离差值,再通过距离差值和接收站位置信息,以得到目标位置,提高了地面定位服务器测得目标对象位置的准确度和效率,有效地降低了无人机的测量误差,进而提高无线电导航的准确性。

技术研发人员:隋超,邓珠江,张家学,周铭,赵林
受保护的技术使用者:北京太极疆泰科技发展有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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