[發(fā)明專利]一種基于超寬帶定位的無人機(jī)機(jī)庫降落方法

在審

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• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113359787A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金云峰;鄭恩輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量大學(xué)
• 主分類號: G05D1/06
• 分類號: G05D1/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種基于超寬帶定位的無人機(jī)機(jī)庫降落方法，其特征在于，方法包括了以下步驟：

步驟一、利用無人機(jī)的GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)使得無人機(jī)飛行至機(jī)庫上方空域；

步驟二、利用無人機(jī)的氣壓定高計結(jié)合超聲波雷達(dá)，實時檢測無人機(jī)降落時離機(jī)庫停機(jī)坪的高度；

步驟三、利用機(jī)庫四角和無人機(jī)上的超寬帶基站，根據(jù)改進(jìn)雙邊雙向測距方法，計算出無人機(jī)分別與機(jī)庫四角的超寬帶基站之間的距離；

步驟四、將步驟二和步驟三中計算出的數(shù)據(jù)解算成無人機(jī)分別與機(jī)庫四角的超寬帶基站之間的水平距離；

步驟五、根據(jù)步驟四的結(jié)果用基于“可信度算子”的內(nèi)三角形質(zhì)心算法實時檢測并處理獲得無人機(jī)與機(jī)庫的停機(jī)坪中心的水平位置偏差；

步驟六、根據(jù)水平位置偏差調(diào)整無人機(jī)水平位置并降落。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超寬帶定位的無人機(jī)機(jī)庫降落方法，其特征在于：布置五個超寬帶基站，其中一個作為標(biāo)簽基站，另四個作為固定基站；標(biāo)簽基站固定安裝在無人機(jī)上，四個固定基站固定布置在無人機(jī)機(jī)庫的四角，且四個固定基站頂部與機(jī)庫的停機(jī)坪高度齊平。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超寬帶定位的無人機(jī)機(jī)庫降落方法，其特征在于：所述的無人機(jī)上還安裝有GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、氣壓定高計、超聲波雷達(dá)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超寬帶定位的無人機(jī)機(jī)庫降落方法，其特征在于：所述的基于“可信度算子”的內(nèi)三角形質(zhì)心算法具體如下：

S1、以每三個固定基站為一組基站，將標(biāo)簽基站T與一組基站中每個固定基站A_i(x_i，y_i)的水平距離為di，i＝1，2，3；以每個固定基站的位置為圓心，各自到標(biāo)簽基站T的水平距離為半徑作圓，進(jìn)而根據(jù)每個固定基站A1、A2、A3各自到標(biāo)簽基站T的水平距離獲得標(biāo)簽基站的三個近似特征位置B、C、D，根據(jù)公式求出和固定基站A1相鄰近的近似特征位置B坐標(biāo)：

其中，x₁、y₁表示固定基站A1的橫縱坐標(biāo)；x_B、y_B表示近似特征位置B的橫縱坐標(biāo)；d₁、d₂、d₃分別表示固定基站A1、A2、A3分別到標(biāo)簽基站T的水平距離；

按照相同方式也求出近似特征位置C、D的坐標(biāo)；

S2、建立各個近似特征位置的可信度算子K，進(jìn)而根據(jù)可信度算子K計算三個近似特征位置B、C、D分別對應(yīng)的三個加權(quán)特征位置B′、C′、D′的坐標(biāo)：

以近似特征位置B為例，根據(jù)下述公式得到加權(quán)特征位置B′的坐標(biāo)：

K_C＝1/L_BC^N

其中，L_BC和L_BD分別代表近似特征位置C、近似特征位置D分別到與近似特征位置B之間的距離，N為可信度修正系數(shù)，K_C表示近似特征位置C的可信度算子K，K_D表示近似特征位置D的可信度算子K，x_B′、y_B′表示加權(quán)特征位置B′的橫縱坐標(biāo)，x_C、y_C表示近似特征位置C的橫縱坐標(biāo)，x_D、y_D表示近似特征位置D的橫縱坐標(biāo)；

按照相同方式也求出加權(quán)特征位置C′、D′的坐標(biāo)；

S3、最終根據(jù)三個加權(quán)特征位置B′、C′、D′的坐標(biāo)計算出三角形ΔB′C′D′的質(zhì)心位置作為標(biāo)簽基站T的坐標(biāo)T(x_T，y_T)：

其中，x_T，y_T表示標(biāo)簽基站T的橫縱坐標(biāo)；x_C′、y_C′表示加權(quán)特征位置C′的橫縱坐標(biāo)，x_D′、y_D′表示加權(quán)特征位置D′的橫縱坐標(biāo)。