[發(fā)明專利]無人機(jī)室內(nèi)外的定位方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010623205.0
• 申請(qǐng)日: 2020-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN111796315A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郄志鵬;張周;閆野;鹿迎;桂健鈞;鄧寶松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍軍事科學(xué)院國(guó)防科技創(chuàng)新研究院
• 主分類號(hào): G01S19/46
• 分類號(hào): G01S19/46;G01S19/47;G01S5/02;G01C21/16;G01C21/18;G01C21/20;G01S17/08;G01C5/00;G01C5/06
• 代理公司: 北京豐浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11781
• 代理人: 王純富

本發(fā)明公開了一種無人機(jī)室內(nèi)外的定位方法及裝置，主要方案包括：確定RTK信號(hào)是否有效；若是，則基于所述RTK信號(hào)獲取第一位置信息，并融合氣壓計(jì)及激光雷達(dá)確定無人機(jī)的第一距離地面高度信息，根據(jù)所述第一位置信息及第一距離地面高度信息解算第一定位信息，并將所述第一定位信息發(fā)送給服務(wù)器；若否，則確定UWB信號(hào)是否有效；若是，則基于UWB信號(hào)獲取第二位置信息，并融合激光雷達(dá)確定無人機(jī)的第二距離地面高度信息，將所述第二位置信息及第二距離地面高度信息發(fā)送至服務(wù)器，以便所述服務(wù)器根據(jù)所述第二位置信息及第二距離地面高度信息解算第二定位信息后，將所述第二定位信息返回?zé)o人機(jī)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無人機(jī)室內(nèi)外的定位方法及裝置。

背景技術(shù)

無人機(jī)作為近年來新興的高端技術(shù)產(chǎn)品，在很多不同領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)有了較多的應(yīng)用，例如：航拍測(cè)繪、災(zāi)害搜救、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、管道巡檢等眾多領(lǐng)域的已經(jīng)得到了廣泛推廣和應(yīng)用。

室內(nèi)外定位技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的一部分，在生活中起著越來越重要的作用，目前，無人機(jī)主要依托GPS信號(hào)完成位置信息獲取，定位精度非常有限。為提高無人機(jī)定位精度，室外環(huán)境下經(jīng)常采用RTK技術(shù)，針對(duì)于室內(nèi)環(huán)境提高無人機(jī)定位精度的方法是基于光學(xué)定位方法，或者通過UWB定位方法來完成定位。發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)，提高無人機(jī)定位精度需要預(yù)先布置基站或者依托網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)站來達(dá)成，同時(shí)，對(duì)于無人機(jī)同時(shí)需要工作在室內(nèi)、室外兩種場(chǎng)景下的模式，對(duì)于室內(nèi)、室外切換過程中空隙考慮較少，或者應(yīng)用場(chǎng)景受限，無法滿足小型無人機(jī)厘米級(jí)的高精度定位的需求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無人機(jī)室內(nèi)外的定位方法及裝置，主要目的在于實(shí)現(xiàn)使無人機(jī)能夠在室內(nèi)、室外精確定位飛行，完成在室內(nèi)外交界處可以有效無縫切換。

為了解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例主要提供如下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無人機(jī)室內(nèi)外的定位方法，該方法包括：

確定RTK信號(hào)是否有效；

若是，則基于所述RTK信號(hào)獲取第一位置信息，并融合氣壓計(jì)及激光雷達(dá)確定無人機(jī)的第一距離地面高度信息，根據(jù)所述第一位置信息及第一距離地面高度信息解算第一定位信息，并將所述第一定位信息發(fā)送給服務(wù)器；

若否，則確定UWB信號(hào)是否有效，

若是，則基于UWB信號(hào)獲取第二位置信息，并融合激光雷達(dá)確定無人機(jī)的第二距離地面高度信息，將所述第二位置信息及第二距離地面高度信息發(fā)送至服務(wù)器，以便所述服務(wù)器根據(jù)所述第二位置信息及第二距離地面高度信息解算第二定位信息后，將所述第二定位信息返回?zé)o人機(jī)。

可選的，在基于UWB信號(hào)獲取第二位置信息之前，所述方法還包括：

在室內(nèi)預(yù)先標(biāo)定至少四個(gè)UWB定位基站。

可選的，所述基于UWB信號(hào)獲取第二位置信息包括：

記錄所述無人機(jī)發(fā)送所述UWB信號(hào)分別到各個(gè)UWB定位基站的到達(dá)時(shí)間；

測(cè)量無人機(jī)分別到各個(gè)UWB定位基站的距離；

根據(jù)所述到達(dá)時(shí)間及所述到各個(gè)UWB定位基站的距離構(gòu)建雙曲線方程組；

通過求解所述雙曲線方程組可以確定所述無人機(jī)的第二位置信息。

若RTK信號(hào)和UWB信號(hào)均無效，則基于慣性測(cè)量單元IMU計(jì)算水平位置信息，并融合氣壓計(jì)及激光雷達(dá)確定無人機(jī)的第三距離地面高度信息，并根據(jù)所述水平位置信息及第三距離地面高度信息解算得到第三定位信息后，將所述第三定位信息發(fā)送至所述服務(wù)器。

可選的，所述方法還包括：