一種用于無人機(jī)編隊的RTK動動定位系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種用于無人機(jī)編隊的RTK動動定位系統(tǒng)，包括：包括靜止?fàn)顟B(tài)處理模塊、移動站運動狀態(tài)處理模塊和動動狀態(tài)處理模塊：所述靜止?fàn)顟B(tài)處理模塊，用于當(dāng)基準(zhǔn)站和移動站均處于靜止?fàn)顟B(tài)時，所述基準(zhǔn)站和所述移動站分別通過千尋位置服務(wù)方法得到基準(zhǔn)站初始位置信息和移動站初始位置信息；所述移動站運動狀態(tài)處理模塊用于當(dāng)所述基準(zhǔn)站處于靜止?fàn)顟B(tài)且所述移動站處于運動狀態(tài)時，所述移動站從衛(wèi)星中獲得第一衛(wèi)星信號，并從第一三軸加速度計和第一三軸陀螺儀獲得第一六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)。本發(fā)明專利技術(shù)解決了在基準(zhǔn)站移動后，無法獲得準(zhǔn)確RTK差分?jǐn)?shù)據(jù)的問題，改正了慣性導(dǎo)航誤差，提高了在動動定位時的定位的精度，同時適用于多種復(fù)雜環(huán)境及無人機(jī)的長途飛行。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種用于無人機(jī)編隊的RTK動動定位系統(tǒng)
本專利技術(shù)主要涉及衛(wèi)星導(dǎo)航
，具體涉及一種用于無人機(jī)編隊的RTK動動定位系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
動動定位是目前定位領(lǐng)域的研究熱點和難點問題。動動定位應(yīng)用非常廣泛，對海軍艦隊和無人機(jī)編隊，以及智能車無人駕駛的技術(shù)發(fā)展，提供可靠的技術(shù)支持。RTK載波相位差分技術(shù)，是實時處理兩個測量站載波相位觀測量的差分方法，將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)給用戶接收機(jī)，進(jìn)行差分解算坐標(biāo)，是一種厘米級定位精度的定位方法。慣性導(dǎo)航(IMU)在導(dǎo)航與位置服務(wù)領(lǐng)域最為常見，它主要三軸加速度計、三軸陀螺儀組成，通過二次積分完成航跡推算對目標(biāo)進(jìn)行定位。無人機(jī)飛行環(huán)境的復(fù)雜多變，對無人機(jī)編隊的位置環(huán)境處理能力，自身姿態(tài)解算能力提出了更高的要求。目前國際上對無人機(jī)編隊多采用leader-follower，機(jī)載視覺感知等方法進(jìn)行控制，改進(jìn)的leader-follower方法是將地面機(jī)器人作為leader，這種方法簡潔高效易于實現(xiàn)，需要提前給定飛行軌跡，但是不適于復(fù)雜突變情況和長途飛行。視覺感知受環(huán)境影響，在惡劣天氣條件下容易受到限制，機(jī)載視覺感知很難達(dá)到較高定位精度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于無人機(jī)編隊的RTK動動定位系統(tǒng)。本專利技術(shù)解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種用于無人機(jī)編隊的RTK動動定位系統(tǒng)，包括：靜止?fàn)顟B(tài)處理模塊、移動站運動狀態(tài)處理模塊和動動狀態(tài)處理模塊：所述靜止?fàn)顟B(tài)處理模塊，用于當(dāng)基準(zhǔn)站和移動站均處于靜止?fàn)顟B(tài)時，所述基準(zhǔn)站和所述移動站分別通過千尋位置服務(wù)方法得到基準(zhǔn)站初始位置信息和移動站初始位置信息；所述移動站運動狀態(tài)處理模塊，用于當(dāng)所述基準(zhǔn)站處于靜止?fàn)顟B(tài)且所述移動站處于運動狀態(tài)時，所述移動站從衛(wèi)星中獲得第一衛(wèi)星信號，并從第一三軸加速度計和第一三軸陀螺儀獲得第一六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)；所述基準(zhǔn)站從衛(wèi)星中獲得第二衛(wèi)星信號；通過對所述第一衛(wèi)星信號、所述第二衛(wèi)星信號和所述第一六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差處理，得到移動站誤差函數(shù)εt；所述動動狀態(tài)處理模塊，用于當(dāng)所述基準(zhǔn)站處于運動狀態(tài)且所述移動站處于運動狀態(tài)時，所述移動站從衛(wèi)星中獲得第三衛(wèi)星信號，并從所述第一三軸加速度計和所述第一三軸陀螺儀獲得第二六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)；所述基準(zhǔn)站從衛(wèi)星中獲得第四衛(wèi)星信號，并從第二三軸加速度計和第二三軸陀螺儀中獲得第三六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)；通過對所述第三衛(wèi)星信號、所述第四衛(wèi)星信號、所述第二六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)和所述第三六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)進(jìn)行定位處理，得到基準(zhǔn)站位置信息數(shù)據(jù)。本專利技術(shù)的有益效果是：當(dāng)基準(zhǔn)站和移動站均處于靜止?fàn)顟B(tài)時，所述基準(zhǔn)站和所述移動站分別通過千尋位置服務(wù)方法得到基準(zhǔn)站初始位置信息和移動站初始位置信息,當(dāng)所述基準(zhǔn)站處于靜止?fàn)顟B(tài)且所述移動站處于運動狀態(tài)時，通過對所述第一衛(wèi)星信號、所述第二衛(wèi)星信號和所述第一六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差處理，得到移動站誤差函數(shù)εt，當(dāng)所述基準(zhǔn)站處于運動狀態(tài)且所述移動站處于運動狀態(tài)時，通過對所述第三衛(wèi)星信號、所述第四衛(wèi)星信號、所述第二六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)和所述第三六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)進(jìn)行定位處理，得到基準(zhǔn)站位置信息數(shù)據(jù)，解決了在基準(zhǔn)站移動后，無法獲得準(zhǔn)確RTK差分?jǐn)?shù)據(jù)的問題，改正了慣性導(dǎo)航誤差，提高了在動動定位時的定位的精度，同時適用于多種復(fù)雜環(huán)境及無人機(jī)的長途飛行。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本專利技術(shù)還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，所述移動站運動狀態(tài)處理模塊具體用于：所述移動站從所述第一三軸加速度計和所述第一三軸陀螺儀中獲得第一六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)，并對所述第一六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)和所述移動站初始位置進(jìn)行位置信息處理，得到移動站第一慣導(dǎo)位置DG1；所述基準(zhǔn)站從衛(wèi)星中獲得所述第二衛(wèi)星信號，并將所述第二衛(wèi)星信號轉(zhuǎn)換為第二衛(wèi)星數(shù)據(jù)，對所述基準(zhǔn)站初始位置信息和所述第二衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理，得到第一差分矯正量，并將所述第一差分矯正量播發(fā)至所述移動站；所述移動站從衛(wèi)星中獲得所述第一衛(wèi)星信號并將所述第一衛(wèi)星信號轉(zhuǎn)換為第一衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并將所述第一差分矯正量與所述第一衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行位置信息解算，得到移動站第一RTK解算位置DR1；對所述移動站第一慣導(dǎo)位置DG1與所述移動站第一RTK解算位置DR1進(jìn)行計算，得到移動站誤差函數(shù)εt。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：移動站通過第一六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)和所述移動站初始位置的位置信息處理得到移動站第一慣導(dǎo)位置DG1，基準(zhǔn)站通過對基準(zhǔn)站初始位置信息和第二衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理得到第一差分矯正量，移動站通過將第一差分矯正量與第一衛(wèi)星數(shù)據(jù)的位置信息解算得到移動站第一RTK解算位置DR1；并對移動站第一慣導(dǎo)位置DG1與移動站第一RTK解算位置DR1計算得到移動站誤差函數(shù)εt，解決了在基準(zhǔn)站移動后，無法獲得準(zhǔn)確RTK差分?jǐn)?shù)據(jù)的問題，改正了慣性導(dǎo)航誤差，提高了在動動定位時的定位的精度，為無人機(jī)的精準(zhǔn)定位提供了有力的支持。進(jìn)一步，所述動動狀態(tài)處理模塊具體用于：所述移動站從所述第一三軸加速度計和所述第一三軸陀螺儀中獲得第二六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)，并對所述第二六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)和所述移動站初始位置進(jìn)行位置信息處理，得到移動站第二慣導(dǎo)位置DG2；所述基準(zhǔn)站從衛(wèi)星中獲得所述第四衛(wèi)星信號，并將所述第四衛(wèi)星信號轉(zhuǎn)換為第四衛(wèi)星數(shù)據(jù)，從所述第二三軸加速度計和所述第二三軸陀螺儀中獲得第三六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)，并對所述第三六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)和所述基準(zhǔn)站初始位置進(jìn)行位置信息處理，得到基準(zhǔn)站慣導(dǎo)位置，并對所述基準(zhǔn)站慣導(dǎo)位置和所述第四衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理，得到第二差分矯正量，并將所述第二差分矯正量播發(fā)至所述移動站；所述移動站從衛(wèi)星中獲得所述第三衛(wèi)星信號并將所述第三衛(wèi)星信號轉(zhuǎn)換為第三衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并將所述第二差分矯正量與所述第三衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行位置信息解算，得到移動站第二RTK解算位置DR2；將所述移動站誤差函數(shù)εt、所述移動站第二慣導(dǎo)位置DG2及所述移動站第二RTK解算位置DR2進(jìn)行計算，得到移動站慣導(dǎo)誤差改正位置將所述移動站慣導(dǎo)誤差改正位置和所述第三衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理，得到第三差分矯正量，并將所述第三差分矯正量播發(fā)至所述基準(zhǔn)站；所述基準(zhǔn)站將所述第三差分矯正量與所述第四衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行位置信息解算，得到基準(zhǔn)站位置信息數(shù)據(jù)。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：移動站通過第二六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)和所述移動站初始位置的位置信息處理得到移動站第二慣導(dǎo)位置DG2，基準(zhǔn)站通過對所述第三六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)和所述基準(zhǔn)站初始位置的位置信息處理得到基準(zhǔn)站慣導(dǎo)位置，并對基準(zhǔn)站慣導(dǎo)位置和第四衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理得到第二差分矯正量，移動站通過將第二差分矯正量與第二衛(wèi)星數(shù)據(jù)的位置信息解算得到移動站第二RTK解算位置DR2，并將移動站誤差函數(shù)εt、移動站第二慣導(dǎo)位置DG2及移動站第二RTK解算位置DR2計算得到移動站慣導(dǎo)誤差改正位置對移動站慣導(dǎo)誤差改正位置和第三衛(wèi)星數(shù)據(jù)的差分處理得到第三差分矯正量，基準(zhǔn)站對第三差分矯正量與第四衛(wèi)星數(shù)據(jù)的位置信息解算得到基準(zhǔn)站位置信息數(shù)據(jù)，消除了慣性導(dǎo)航誤差，提高了在動動定位時的定位的精度，為無人機(jī)的精準(zhǔn)定位提供了有力的支持。進(jìn)一步，所述移動站運動本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種用于無人機(jī)編隊的RTK動動定位系統(tǒng)，其特征在于，包括靜止?fàn)顟B(tài)處理模塊、移動站運動狀態(tài)處理模塊和動動狀態(tài)處理模塊：/n所述靜止?fàn)顟B(tài)處理模塊，用于當(dāng)基準(zhǔn)站和移動站均處于靜止?fàn)顟B(tài)時，所述基準(zhǔn)站和所述移動站分別通過千尋位置服務(wù)方法得到基準(zhǔn)站初始位置信息和移動站初始位置信息；/n所述移動站運動狀態(tài)處理模塊，用于當(dāng)所述基準(zhǔn)站處于靜止?fàn)顟B(tài)且所述移動站處于運動狀態(tài)時，所述移動站從衛(wèi)星中獲得第一衛(wèi)星信號，并從第一三軸加速度計和第一三軸陀螺儀獲得第一六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)；/n所述基準(zhǔn)站從衛(wèi)星中獲得第二衛(wèi)星信號；/n通過對所述第一衛(wèi)星信號、所述第二衛(wèi)星信號和所述第一六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差處理，得到移動站誤差函數(shù)ε

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于無人機(jī)編隊的RTK動動定位系統(tǒng)，其特征在于，包括靜止?fàn)顟B(tài)處理模塊、移動站運動狀態(tài)處理模塊和動動狀態(tài)處理模塊：
所述靜止?fàn)顟B(tài)處理模塊，用于當(dāng)基準(zhǔn)站和移動站均處于靜止?fàn)顟B(tài)時，所述基準(zhǔn)站和所述移動站分別通過千尋位置服務(wù)方法得到基準(zhǔn)站初始位置信息和移動站初始位置信息；
所述移動站運動狀態(tài)處理模塊，用于當(dāng)所述基準(zhǔn)站處于靜止?fàn)顟B(tài)且所述移動站處于運動狀態(tài)時，所述移動站從衛(wèi)星中獲得第一衛(wèi)星信號，并從第一三軸加速度計和第一三軸陀螺儀獲得第一六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)；
所述基準(zhǔn)站從衛(wèi)星中獲得第二衛(wèi)星信號；
通過對所述第一衛(wèi)星信號、所述第二衛(wèi)星信號和所述第一六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差處理，得到移動站誤差函數(shù)εt；
所述動動狀態(tài)處理模塊，用于當(dāng)所述基準(zhǔn)站處于運動狀態(tài)且所述移動站處于運動狀態(tài)時，所述移動站從衛(wèi)星中獲得第三衛(wèi)星信號，并從所述第一三軸加速度計和所述第一三軸陀螺儀獲得第二六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)；
所述基準(zhǔn)站從衛(wèi)星中獲得第四衛(wèi)星信號，并從第二三軸加速度計和第二三軸陀螺儀中獲得第三六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)；
通過對所述第三衛(wèi)星信號、所述第四衛(wèi)星信號、所述第二六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)和所述第三六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)進(jìn)行定位處理，得到基準(zhǔn)站位置信息數(shù)據(jù)。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述移動站運動狀態(tài)處理模塊具體用于：
所述移動站從所述第一三軸加速度計和所述第一三軸陀螺儀中獲得第一六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)，并對所述第一六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)和所述移動站初始位置進(jìn)行位置信息處理，得到移動站第一慣導(dǎo)位置DG1；
所述基準(zhǔn)站從衛(wèi)星中獲得所述第二衛(wèi)星信號，并將所述第二衛(wèi)星信號轉(zhuǎn)換為第二衛(wèi)星數(shù)據(jù)，對所述基準(zhǔn)站初始位置信息和所述第二衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理，得到第一差分矯正量，并將所述第一差分矯正量播發(fā)至所述移動站；
所述移動站從衛(wèi)星中獲得所述第一衛(wèi)星信號并將所述第一衛(wèi)星信號轉(zhuǎn)換為第一衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并將所述第一差分矯正量與所述第一衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行位置信息解算，得到移動站第一RTK解算位置DR1；對所述移動站第一慣導(dǎo)位置DG1與所述移動站第一RTK解算位置DR1進(jìn)行計算，得到移動站誤差函數(shù)εt。


3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述動動狀態(tài)處理模塊具體用于：
所述移動站從所述第一三軸加速度計和所述第一三軸陀螺儀中獲得第二六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)，并對所述第二六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)和所述移動站初始位置進(jìn)行位置信息處理，得到移動站第二慣導(dǎo)位置DG2；
所述基準(zhǔn)站從衛(wèi)星中獲得所述第四衛(wèi)星信號，并將所述第四衛(wèi)星信號轉(zhuǎn)換為第四衛(wèi)星數(shù)據(jù)，從所述第二三軸加速度計和所述第二三軸陀螺儀中獲得第三六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)，并對所述第三六軸慣導(dǎo)數(shù)據(jù)和所述基準(zhǔn)站初始位置進(jìn)行位置信息處理，得到基準(zhǔn)站慣導(dǎo)位置，并對所述基準(zhǔn)站慣導(dǎo)位置和所述第四衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理，得到第二差分矯正量，并將所述第二差分矯正量播發(fā)至所述移動站；
所述移動站從衛(wèi)星中獲得所述第三衛(wèi)星信號并將所述第三衛(wèi)星信號轉(zhuǎn)換為第三衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并將所述第二差分矯正量與所述第三衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行位置信息解算，得到移動站第二RTK解算位置DR2；將所述移動站誤差函數(shù)εt、所述移動站第二慣導(dǎo)位置DG2及所述移動站第二RTK解算位置DR2進(jìn)行計算，得到移動站慣導(dǎo)誤差改正位置將所述移動站慣導(dǎo)誤差改正位置和所述第三衛(wèi)星...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔡成林，賈偉，吳芊，彭濱，劉元成，李帥，潘海濤，鄭婕，
申請(專利權(quán))人：桂林電子科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：廣西;45