[發明專利]一種無人機自主起降過程中超寬帶雷達組網定位方法

在審

• 申請號: 201510026004.1
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104506210A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 方強;相曉嘉;陳超;唐鄧清;李宏亮;朱華勇;張代兵;劉敏;胡豆;趙述龍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: H04B1/7163
• 分類號: H04B1/7163;H04B7/185;H04W64/00;G01S13/08
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 周長清

1.一種無人機自主起降過程中超寬帶雷達組網定位方法，其特征在于，步驟為：

S1：進行超寬帶雷達組網；設置機載UWB超寬帶雷達，并在機場地面上設置若干個基準節點，構成超寬帶雷達網；

S2：通過超寬帶雷達網進行無人機坐標位置解算。

2.根據權利要求1所述的無人機自主起降過程中超寬帶雷達組網定位方法，其特征在于，所述步驟S2的過程為：

S201：系統初始化；

S202：通過機載UWB超寬帶雷達廣播UWB脈沖信號；

S203：各個基準節點接受UWB脈沖信號，并向機載UWB超寬帶雷達返回信號；通過計算往返時間，測量出準確距離；

S204：把測量出的各個距離通過組網鏈路傳輸到各個基準節點；

S205：根據機載UWB超寬帶雷達測量出來的距離結果，通過定位算法計算出最終定位的坐標結果。

3.根據權利要求2所述的無人機自主起降過程中超寬帶雷達組網定位方法，其特征在于，所述定位算法的解算公式為：

(x_D-x_A)²+(y_D-y_A)²+(z_D-z_A)²＝R_AD²

(x_D-x_B)²+(y_D-y_B)²+(z_D-z_B)²＝R_BD²

(x_D-x_C)²+(y_D-y_C)²+(z_D-z_C)²＝R_CD²

其中：A點的坐標為(x_A,y_A,z_A)，B點的坐標為(x_B,y_B,z_B)，C點的坐標為(x_C,y_C,z_C)，D點的坐標為(x_D,y_D,z_D)，R_AD為點A到點B的距離，R_BD為點B到點D的距離，R_CD為點C到點D的距離。

4.根據權利要求3所述的無人機自主起降過程中超寬帶雷達組網定位方法，其特征在于，所述步驟S201包括進行測距輪詢時間、信號頻點、基準節點個數的初始化。

5.根據權利要求1或2或3或4所述的無人機自主起降過程中超寬帶雷達組網定位方法，其特征在于，還包括超寬帶雷達組網標定過程：

S101：定義基準平面；假設機場地面為水平面，把三個基準節點放置在水平面上，且不在同一條直線上，以其中一個基準節點A為原點，以A到B的方向為X軸，以水平面為基準面，建立三維直角坐標系；

S102：標定基準節點坐標；利用UWB超寬帶雷達自動組網，測量出A到B的距離為R_AB，A到C的距離為R_AC，B到C的距離為R_BC。設A點的坐標為A(0,0,0)，B點的坐標為B(R_AB,0,0)；通過A點和B點坐標解算C點坐標(x_C，y_C,0)。

6.根據權利要求5所述的無人機自主起降過程中超寬帶雷達組網定位方法，其特征在于，所述步驟S102中的計算公式為：

(x_C-0)²+(y_C-0)²＝R_AC²

(x_C-R_AB)²+(y_C-0)²＝R_BC²

根據上述兩個公式可得C點坐標為：

C((RAC2-RBC2-RAB2)/2RAB,RAB2-(RAC2-RBC2-RAB2)/2RAB,0).]]>