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实时动态差分定位方法、控制装置、系统

摘要

本公开提供了一种实时动态差分定位方法、控制装置、系统,属于卫星定位技术领域。无人机不受地形影响,可以稳定收发信号。控制无人机悬停在位置测量点上方,使得无人机的对中点与位置测量点在同一条铅垂线上。无人机的飞行状态稳定。可以获取较为准确的对中点与位置测量点在铅垂线上的第一距离以及天线相位中心与对中点之间的第二距离。最终可以根据较为准确的无人机的三维位置坐标、第一距离和第二距离,确定位置测量点的三维位置坐标,得到较为准确的位置测量点的三维位置坐标,提高位置测量点的三维位置坐标的准确度。

著录项

说明书

技术领域

本公开涉及卫星定位技术领域,特别涉及一种实时动态差分定位方法、控制装置、系统。

背景技术

实时动态差分定位技术,即RTK(Real-time kinematic,实时动态)定位技术,是一种基于高精度载波相位观测值的实时动态差分定位技术。

实现实时动态差分定位测量技术需要一个基准站与至少一个流动站,基准站与流动站上均搭载有接收卫星载波信号的天线、数据链设备与处理器,流动站设置在位置测量点的正上方。基准站的天线与流动站的天线同时接收同一时间、同一GPS(GlobalPositioning System,全球定位系统)卫星发射的载波信号,分别得到基准站的载波相位观测值与流动站的载波相位观测值。基准站所获得的载波相位观测值与基准站的三维位置坐标,通过数据链设备传递给流动站。流动站的处理器对基准站的载波相位观测值与流动站的载波相位观测值进行处理,得到相位差分观测值。流动站的处理器进一步对相位差分观测值进行处理,得到流动站相对基准站的距离,并根据流动站相对基准站的距离与基准站的三维位置坐标,计算得到流动站的三维位置坐标。此处的三维位置坐标实际上为基准站上天线或流动站上天线的三维位置坐标,最后根据流动站上的天线相对位置测量点的高度,确定流动站所在的位置测量点的三维位置坐标。

相关技术中,流动站通常需要安装在一位置固定的地区,以稳定获得载波相位观测值并接收来自基准站的载波相位观测值及基准站的三维位置坐标。但流动站在部分地区,例如地形较为险峻的地区会安装后,可能存在晃动的情况,导致流动站上天线获取的载波相位观测值存在波动,影响流动站获得的位置测量点的三维位置坐标的准确度。

发明内容

本公开实施例提供了一种实时动态差分定位方法、控制装置、系统,基于无人机实现,所述无人机包括全球导航卫星系统接收设备和数据链设备,所述全球导航卫星系统接收设备包括天线和与天线电连接的接收机,所述实时动态差分定位方法包括:

控制所述无人机悬停在位置测量点上方,使得所述无人机的对中点与所述位置测量点在同一条铅垂线上;

通过所述全球导航卫星系统接收设备,获取第一载波相位观测值;

通过所述数据链设备获取基准站的第二载波相位观测值与所述基准站的三维位置坐标;

根据所述第一载波相位观测值、所述第二载波相位观测值与所述基准站的三维位置坐标,确定所述无人机的三维位置坐标;

获取所述对中点与所述位置测量点在铅垂线上的第一距离以及所述天线相位中心与所述对中点之间的第二距离;

根据所述无人机的三维位置坐标、所述第一距离和所述第二距离,确定所述位置测量点的三维位置坐标。

可选地,所述根据所述无人机的三维位置坐标、所述第一距离和所述第二距离,确定所述位置测量点的三维位置坐标,包括:

根据所述第一距离、所述第二距离以及无人机的姿态,确定所述天线相位中心与所述位置测量点之间的距离;

根据所述无人机的三维位置坐标以及所述天线相位中心与所述位置测量点之间的距离,确定所述位置测量点的三维位置坐标。

可选地,所述无人机的姿态包括俯仰角度和翻转角度;

所述天线相位中心与所述位置测量点之间的距离,根据以下公式确定:

V

其中,V

可选地,所述无人机的三维位置坐标包括所述无人机的横坐标、所述无人机的纵坐标与所述无人机的高度坐标,

所述根据所述无人机的三维位置坐标以及所述天线相位中心与所述位置测量点之间的距离,确定所述位置测量点的三维位置坐标,包括:

以所述无人机的横坐标为所述位置测量点的横坐标;

以所述无人机的纵坐标为所述位置测量点的纵坐标;

以所述无人机的高度坐标减去所述天线相位中心与所述位置测量点之间的距离,得到所述位置测量点的高度坐标。

可选地,所述无人机还包括对中设备,所述对中设备包括摄像头与光学瞄准器,所述光学瞄准器设置在所述摄像头上,所述光学瞄准器的光学瞄准中心与所述对中点的连线在铅垂线上,所述光学瞄准器用于与所述摄像头配合,判断所述对中点与所述位置测量点是否在同一条铅垂线上;

所述实时动态差分定位方法,还包括:

通过调整摄像头,使得所述光学瞄准器的光学瞄准中心对准所述位置测量点。

本公开实施例提供了一种实时动态差分定位控制装置,所述实时动态差分定位控制装置包括:

移动控制模块,用于控制所述无人机悬停在位置测量点上方,使得所述无人机的对中点与所述位置测量点在同一条铅垂线上;

载波接收模块,用于获取第一载波相位观测值;

数据传输模块,用于获取基准站的第二载波相位观测值与所述基准站的三维位置坐标;

第一处理模块,用于根据所述第一载波相位观测值、所述第二载波相位观测值与所述基准站的三维位置坐标,确定所述无人机的三维位置坐标;

距离采集模块,用于获取所述对中点与所述位置测量点在铅垂线上的第一距离以及所述天线相位中心与所述对中点之间的第二距离;

第二处理模块,根据所述无人机的三维位置坐标、所述第一距离和所述第二距离,确定所述位置测量点的三维位置坐标。

可选地,所述实时动态差分定位控制系统还包括姿态信息模块,用于获取所述无人机的姿态;

所述第二处理模块,还用于根据所述第一距离、所述第二距离以及无人机的姿态,确定所述天线相位中心与所述位置测量点之间的距离;根据所述无人机的三维位置坐标以及所述天线相位中心与所述位置测量点之间的距离,确定所述位置测量点的三维位置坐标。

可选地,所述第二处理模块用于根据以下公式确定所述全球导航卫星系统天线的天线相位中心相对所述位置测量点的距离:

V

其中,V

可选地,所述移动控制模块还用于:

通过调整摄像头,使得所述光学瞄准器的光学瞄准中心对准所述位置测量点。

本公开提供了一种无人机,包括机体、以及安装在所述机体上的控制设备,全球导航卫星系统接收设备、数据链设备,所述全球导航卫星系统接收设备包括天线和与所述天线电连接的接收机,

所述控制设备与所述全球导航卫星系统接收设备之间、所述控制设备与所述数据链设备之间,所述全球导航卫星系统天线的天线相位中心与所述机体的横断面的垂线位于所述机体的纵断面上,

所述控制设备用于如前所述的实时动态差分定位方法。

可选地,所述无人机还包括对中设备,所述对中设备包括摄像头与光学瞄准器,所述光学瞄准器设置在所述摄像头上,所述光学瞄准器的光学瞄准中心与所述天线相位中心的连线位于所述机体的纵断面上,且垂直于所述机体的横断面,所述光学瞄准器用于与所述摄像头配合,判断对中点与位置测量点是否在同一条铅垂线上。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:

无人机包括全球导航卫星系统接收设备和数据链设备,全球导航卫星系统接收设备包括天线和与天线电连接的接收机。无人机不受地形影响,无人机飞行至位置测量点并稳定悬停后,不会受到地形的原因产生晃动,因此全球导航卫星系统接收设备所接收的载波相位观测值与数据链设备获取基准站的第二载波相位观测值与基准站的三维位置坐标均不会产生波动,可以根据第一载波相位观测值、第二载波相位观测值与基准站的三维位置坐标获得较为准确的无人机的三维位置坐标。控制无人机悬停在位置测量点上方,使得无人机的对中点与位置测量点在同一条铅垂线上。无人机的飞行状态稳定。可以获取较为准确的对中点与位置测量点在铅垂线上的第一距离以及天线相位中心与对中点之间的第二距离。最终可以根据较为准确的无人机的三维位置坐标、第一距离和第二距离,确定位置测量点的三维位置坐标,得到较为准确的位置测量点的三维位置坐标,提高位置测量点的三维位置坐标的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,

图1是本公开实施例提供的实时动态差分定位测量技术的原理示意图;

图2是本公开实施例提供的一种实时动态差分定位系统的结构示意图;

图3是本公开实施例提供的无人机的侧视图;

图4是本公开实施例提供的光学瞄准器的瞄准示意图;

图5是本公开提供的无人机的姿态示意图;

图6是本公开提供的无人机与位置测量点的相对位置的简化关系示意图;

图7是本公开实施例提供的一种实时动态差分定位方法的流程图;

图8是本公开实施例提供的另一种实时动态差分定位方法的流程图;

图9是本公开实施例提供了的一种实时动态差分定位控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步的详细描述。

为便于理解本公开实施例,下面先对实时动态差分定位测量技术进行简单说明。图1是本公开实施例提供的实时动态差分定位测量技术的原理示意图,参考图1可知,实时动态差分定位测量技术中,需要一个基准站1与至少一个流动站2。基准站1包括接收卫星载波信号的天线11、数据链设备12与主机13,流动站2上也包括接收卫星载波信号的天线21、数据链设备22与主机23。流动站2设置在位置测量点C的正上方。基准站1的天线11与流动站2的天线21同时接收同一时间、同一GPS(Global Positioning System,全球定位系统)卫星3发射的载波信号,分别得到基准站1的载波相位观测值与流动站2的载波相位观测值。基准站1所获得的载波相位观测值与基准站1的三维位置坐标,通过基准站1上的数据链设备12传递给流动站2上的数据链设备22。流动站2的处理器23对基准站1的载波相位观测值与流动站2的载波相位观测值进行处理,得到相位差分观测值。流动站2的处理器23进一步对相位差分观测值与相位差分观测值对应的测距码进行计算处理,得到流动站2与基准站1之间的距离,并根据该距离与基准站1的三维位置坐标,计算得到流动站2的三维位置坐标。此处的三维位置坐标实际上为基准站1上天线或流动站2上天线的三维位置坐标,最后根据流动站2上的天线相对位置测量点C的高度,确定流动站2所在的位置测量点的三维位置坐标。

需要说明的是,图1中所提供的流动站2中,流动站2上的数据链设备22与流动站2的处理器23集成一体设置。

在本公开实施例中,载波相位观测值是指在某一时刻基准站1的天线11接收的卫星载波信号的相位值。

基准站1的三维位置实际上为基准站1的天线11,在三维坐标系中,三个方向上的坐标,三维坐标系中的三个方向分别为竖直方向,以及平行于水平面且相互垂直的两个方向。

由于无人机不受地形影响,可以悬停在一些地形较为险峻的位置测量点的地区。因此,本公开实施例中流动站采用无人机作为流动站,从而可以扩大可以测量坐标的地区范围,下面先结合图2介绍本公开实施例中无人机的结构。

图2是本公开实施例提供的一种无人机的结构示意图,参考图2可知,无人机包括机体10、以及安装在机体10上的控制设备20,全球导航卫星系统接收设备30、数据链设备40。全球导航卫星系统接收设备30包括天线301和与天线301电连接的接收机302。

控制设备20与全球导航卫星系统接收设备30之间、控制设备20与数据链设备40之间,天线3011的天线相位中心301a与机体10的横断面101的垂线位于机体10的纵断面102上。

无人机包括机体10、机体10、以及安装在机体10上的控制设备20,全球导航卫星系统接收设备30、数据链设备40。控制设备20与全球导航卫星系统接收设备30之间、控制设备20与数据链设备40之间,天线3011的天线相位中心301a与机体10的横断面101的垂线位于机体10的纵断面102上。无人机10不受地形影响,无人机10飞行至位置测量点C并稳定悬停后,不会受到地形的原因产生晃动,全球导航卫星系统接收设备30所接收的载波相位观测值与数据链设备40获取基准站的第二载波相位观测值与基准站的三维位置坐标均不会产生波动,可以根据第一载波相位观测值、第二载波相位观测值与基准站的三维位置坐标获得较为准确的无人机的三维位置坐标。控制无人机悬停在位置测量点上方,使得无人机的对中点S与位置测量点C在同一条铅垂线上。无人机的飞行状态稳定。可以获取较为准确的对中点S与位置测量点C在铅垂线上的第一距离d1以及天线相位中心301a与对中点S之间的第二距离d2。最终可以根据较为准确的无人机的三维位置坐标、第一距离d1和第二距离d2,确定位置测量点C的三维位置坐标,得到较为准确的位置测量点C的三维位置坐标,提高位置测量点C的三维位置坐标的准确度。

需要说明的是,接收机302用于与控制设备20电连接并传输载波相位观测值的数据信息。

为便于理解本公开实施例中无人机10的结构,此处提供图3,图3是本公开实施例提供的无人机的侧视图,参考图3可知,机体10具有横断面101与纵断面102。机体10的横断面101与纵断面102均为机体10的对称面,机体机10的横断面101与纵断面102相互垂直,且横断面101平行水平面,纵断面102垂直水平面。

需要说明的是,天线301的天线相位中心301a可以根据计算确定,不同型号或规格的天线301的天线相位中心不同。

可选地,无人机可为遥控无人机。

遥控无人机便于操作,尤其便于对野外地形的探测。

示例性地,无人机可为旋翼无人机。

旋翼无人机便于获取,且旋翼无人机在抗风性能、稳定悬停的性能均较好,可以便于天线301的稳定工作。

可选地,无人机的续航时间超过30分钟、无人机的抗风等级至少为6级。

无人机具有较好的续航能力,且具有较好的抗风能力时,无人机可飞行到不同区域的位置测量点进行测量,能够扩大可实时测量坐标的地区。

可选地,控制设备20、天线301、数据链设备40可间隔设置在机体10的顶部。占用空间小,也便于卫星载波信号的接收。

参考图3可知,无人机还可包括对中设备50,对中设备50包括摄像头501与光学瞄准器502,光学瞄准器502设置在摄像头501上,光学瞄准器502的光学瞄准中心与天线相位中心301a的连线位于机体10的纵断面102上,且垂直于机体10的横断面101,光学瞄准器502用于与摄像头501配合,判断对中点S与位置测量点C是否在同一条铅垂线上。

摄像头501可以对无人机10所处环境的地形进行录像,便于根据录像中的地形调整无人机10的飞行情况,并根据录像确定位置测量点C。设置在摄像头501的镜头上的光学瞄准器502的光学瞄准中心与位置测量点C重合时,可以判断对中点S是否飞行到位置测量点C的正上方,无人机10飞行到位。光学瞄准器502的中心点与天线301的天线相位中心301a在同一条铅垂线上,便于天线301的天线相位中心301a相对位置测量点C的距离的确定与获取。

需要说明的是,摄像头501与光学瞄准器502均安装在机体10的底部,且摄像头501的镜头始终竖直向下。

需要说明的是,机体10上具有直线A,直线A垂直无人机10的横断面101且位于无人机10的纵断面102上,直线A与无人机10的底部具有交点S,交点S即为对中点S。交点S与位置测量点C之间在铅垂线上的距离d1,即为无人机10与位置测量点C之间的距离d1。

在本公开提供的一种实现方式中,采用以上对中设备50,可将位置测量点C的三维位置坐标的误差缩减到6.7cm。

位置测量点C的三维位置坐标的误差可根据以下公式确定:

公式(1)中,m

图4是本公开实施例提供的光学瞄准器的瞄准示意图,参考图4可知,光学瞄准器502的光学瞄准中心与位置测量点C重合时,无人机10上的天线301与控制设备20可进行工作。

示例性地,无人机还可包括,距离测量设备60可包括红外激光测量器601,红外激光测量器601设置在无人机10上。

设置在无人机10上的红外激光测量器601可便于获取无人机10相对位置测量点C之间的距离d1。

可选地,红外激光测量器601可与控制设备20电连接。

红外激光测量器601测量到的对中点S相对位置测量点C之间的距离d1,以及天线相位中心与对中点之间的第二距离d2,均可传输至控制设备20中,控制设备20可以根据第一距离d1及第二距离d2及无人机的姿态,确定天线301的天线相位中心301a相对位置测量点C的距离。

可选地,红外激光测量器601可设置在摄像头501上。

需要说明的是,无人机的姿态包括无人机10的俯仰角度与翻转角度。

示例性地,距离测量设备60还可包括惯性测量模块602,惯性测量模块602可测量得到无人机10的俯仰角度与翻转角度,惯性测量模块602可与控制设备20电连接。

控制设备20可以接收无人机10的俯仰角度与翻转角度的信息,并结合控制设备20可以根据天线301的天线相位中心301a与无人机10的表面在无人机10的纵断面上的最大距离d2,以及接收到的无人机10与位置测量点C之间的距离d1,确定天线301的天线相位中心301a相对位置测量点C的距离。

需要说明的是,控制设备20可根据以下公式确定天线301的天线相位中心301a相对位置测量点C的距离。

V

公式(2)中,V

公式(2)中,天线相位中心与对中点之间的第二距离d2通常可以在天线301安装至机体10上的时候得到,实际需要测量的数据仅为对中点S与位置测量点C在铅垂线上的第一距离d1及无人机的俯仰角度α与翻转角度β。相对一些方法中,确定全球导航卫星系统天线的天线相位中心相对位置测量点的距离时,需要测量无人机的表面与位置测量点在铅垂线上的距离、全球导航卫星系统天线的天线相位中心与无人机的表面在铅垂线上的最大距离、无人机的俯仰角度与翻转角度,整体所需的测量的程序也较少,可以减轻测量负担。

为便于理解公式(2),此处可提供图5与图6,图5是本公开提供的无人机的姿态示意图,参考图5可知,可建立三维坐标系,三维坐标系具有相互垂直且均平行于水平面的x轴与y轴,垂直于水平面且垂直于x轴与y轴的z轴,无人机10的俯仰角度与翻转角度分别为无人机绕x轴转动的角度与无人机绕y轴转动的角度。

图6是本公开提供的无人机与位置测量点的相对位置的简化关系示意图,参考图6可知,天线相位中心301a与对中点S之间的第二距离d2为一定值,可在天线301安装至无人机10上时直接测量得到。接收到的天线相位中心301a与对中点S之间的第二距离d2可根据红外激光测量器601测量得到。根据无人机10的姿态不同,天线相位中心301a与对中点S之间的第二距离d2与竖直方向存在一定的角度。因此需要将天线相位中心301a与对中点S之间的第二距离d2转化为竖直方向的距离,叠加无人机10与位置测量点C之间的第一距离d1才得到正确的天线301的天线相位中心301a相对位置测量点C的距离。

参考图6可知,对中点S,可采用以下方式确定,无人机10上具有直线A,直线A垂直无人机10的横断面101且位于无人机10的纵断面102上,直线A与无人机10的底部具有交点,该交点即为对中点S。交点与位置测量点C之间在铅垂线上的距离d1,即为对中点S与位置测量点C之间的距离d1。

需要说明的是,图6中仅示意了俯仰角度α,翻转角度β的示意与俯仰角度α类似,只是方向不同,本公开实施例在此不再赘述。

可选地,在本公开提供的一种实现方式中,控制设备20、天线301、数据链设备,可分别为中海达的差分控制设备、中海达高精度无人机、拇指天线及电台。

控制设备20、天线301、数据链设备40分别为中海达的差分控制设备、中海达高精度无人机、拇指天线及电台,一方面便于实现与获取,另一方面体型较小,也可减小无人机10的负担。

图7是本公开实施例提供的一种实时动态差分定位方法的流程图,参考图2可知,本公开实施例提供了一种实时动态差分定位方法基于如前所述的实时动态差分定位系统实现,该实时动态差分定位方法包括:

S101:控制无人机悬停在位置测量点上方,使得无人机的对中点与位置测量点在同一条铅垂线上。

S102:通过全球导航卫星系统天线获取第一载波相位观测值。

S103:通过数据链设备获取基准站的第二载波相位观测值与基准站的三维位置坐标。

S104:根据第一载波相位观测值、第二载波相位观测值与基准站的三维位置坐标,确定无人机的三维位置坐标。

S105:获取对中点与位置测量点在铅垂线上的第一距离以及天线相位中心与对中点之间的第二距离。

S106:根据无人机的三维位置坐标、第一距离和第二距离,确定位置测量点的三维位置坐标。

无人机包括全球导航卫星系统接收设备和数据链设备,全球导航卫星系统接收设备包括天线和与天线电连接的接收机。无人机不受地形影响,无人机飞行至位置测量点并稳定悬停后,不会受到地形的原因产生晃动,因此全球导航卫星系统接收设备所接收的载波相位观测值与数据链设备获取基准站的第二载波相位观测值与基准站的三维位置坐标均不会产生波动,可以根据第一载波相位观测值、第二载波相位观测值与基准站的三维位置坐标获得较为准确的无人机的三维位置坐标。控制无人机悬停在位置测量点上方,使得无人机的对中点与位置测量点在同一条铅垂线上。无人机的飞行状态稳定。可以获取较为准确的对中点与位置测量点在铅垂线上的第一距离以及天线相位中心与对中点之间的第二距离。最终可以根据较为准确的无人机的三维位置坐标、第一距离和第二距离,确定位置测量点的三维位置坐标,得到较为准确的位置测量点的三维位置坐标,提高位置测量点的三维位置坐标的准确度。

需要说明的是,第一载波相位观测值、第二载波相位观测值分别为无人机与基准站,在同一时刻接收到的同一卫星的载波信号的相位值。

图8是本公开实施例提供的另一种实时动态差分定位方法的流程图,参考图3可知,实时动态差分定位方法还可包括:

S201:控制无人机悬停在位置测量点上方,使得无人机的对中点与位置测量点在同一条铅垂线上。

步骤S201中,还可包括:无人机中的对中设备包括摄像头与光学瞄准器,光学瞄准器设置在摄像头上,光学瞄准器的光学瞄准中心与对中点的连线在铅垂线上,光学瞄准器用于与摄像头配合,判断对中点与位置测量点是否在同一条铅垂线上。可以通过调整摄像头,使得光学瞄准器的光学瞄准中心对准位置测量点。

摄像头可以获取无人机所在环境的地形信息,并确定无人机所在环境的地形上的位置测量点;调整摄像头,若光学瞄准器的光学瞄准中心对准位置测量点,则无人机的对中点与位置测量点在同一条铅垂线上,得到的对中点与位置测量点之间的距离较为准确。

光学瞄准器与摄像头配合,可包括:

对中设备中的摄像头对无人机所在环境的地形进行录像;根据录像确定无人机所在环境的地形上的位置测量点。

基于录像确定位置测量点,调整摄像头以使光学瞄准器对准位置测量点。

需要说明的是,位置测量点也称为测量点,位置测量点的选取,可以根据《工程测量规范》(GB 50026)进行选取。位置测量点可以是地形点、地物点或工矿区细部点。

S202:通过全球导航卫星系统天线获取第一载波相位观测值。

S203:通过数据链设备获取基准站的第二载波相位观测值与基准站的三维位置坐标。

S204:根据第一载波相位观测值、第二载波相位观测值与基准站的三维位置坐标,确定无人机的三维位置坐标。

S205:获取对中点与位置测量点在铅垂线上的第一距离以及天线相位中心与对中点之间的第二距离。

步骤S205,可包括:根据第一距离、第二距离以及无人机的姿态,确定天线相位中心与位置测量点之间的距离;根据无人机的三维位置坐标以及天线相位中心与位置测量点之间的距离,确定位置测量点的三维位置坐标。

天线相位中心与对中点之间的第二距离为一定值,可在天线安装至无人机上时直接测量得到。接收到的天线相位中心与对中点之间的第二距离可根据红外激光测量器测量得到。根据无人机的姿态不同,天线相位中心与对中点之间的第二距离与竖直方向存在一定的角度。因此需要将天线相位中心与对中点之间的第二距离转化为竖直方向的距离,叠加无人机与位置测量点之间的第一距离才得到正确的天线的天线相位中心相对位置测量点的距离。可参考图6。

可选地,获取全球导航卫星系统天线的天线相位中心相对位置测量点的距离,可根据公式(2)进行确定。便于全球导航卫星系统天线的天线相位中心相对位置测量点的距离的确定与计算。

S206:根据无人机的三维位置坐标、第一距离和第二距离,确定位置测量点的三维位置坐标。根据第一距离、第二距离以及无人机的姿态,确定天线相位中心与位置测量点之间的距离;根据无人机的三维位置坐标以及天线相位中心与位置测量点之间的距离,确定位置测量点的三维位置坐标。

采用步骤S206中的方式,可以较为快速地得到位置测量点的三维位置坐标。

可选地,无人机的三维位置坐标包括无人机的横坐标、无人机的纵坐标与无人机的高度坐标,根据无人机的三维位置坐标以及天线相位中心与位置测量点之间的距离,确定位置测量点的三维位置坐标,包括:以无人机的横坐标为位置测量点的横坐标;以无人机的纵坐标为位置测量点的纵坐标;以无人机的高度坐标减去天线相位中心与位置测量点之间的距离,得到位置测量点的高度坐标。易于获取位置测量点的三维坐标。

图9是本公开实施例提供了的一种实时动态差分定位控制装置的结构示意图,参考图9可知,实时动态差分定位控制装置可包括:

移动控制模块100,用于控制无人机悬停在位置测量点上方,使得无人机的对中点与位置测量点在同一条铅垂线上。

载波接收模块200,用于获取第一载波相位观测值。

数据传输模块300,用于获取基准站的第二载波相位观测值与基准站的三维位置坐标。

第一处理模块400,用于根据第一载波相位观测值、第二载波相位观测值与基准站的三维位置坐标,确定无人机的三维位置坐标。

距离采集模块500,用于获取对中点与位置测量点在铅垂线上的第一距离以及天线相位中心与对中点之间的第二距离。

第二处理模块600,根据无人机的三维位置坐标、第一距离和第二距离,确定位置测量点的三维位置坐标。

移动控制模块100可以控制无人机移动,直至无人机的对中点与位置测量点在同一条铅垂线上。无人机的飞行状态稳定,且全球导航卫星系统天线的天线相位中心位于位置测量点的正上方。载波接收模块200与数据传输模块300再进行工作,获取第一载波相位观测值、基准站的第二载波相位观测值与基准站的三维位置坐标。第一处理模块400根据第一载波相位观测值、基准站的载波相位观测值与基准站的三维位置坐标,确定无人机的三维位置坐标。距离采集模块500在无人机处于这种稳定的悬停状态时,可以获取较为准确的全球导航卫星系统天线的天线相位中心相对位置测量点的距离。最后第二处理模块600,根据无人机的三维位置坐标与全球导航卫星系统天线的天线相位中心相对位置测量点的距离,得到较为准确的位置测量点的三维位置坐标,提高位置测量点的三维位置坐标的准确度。

示例性地,移动控制模块100还可用于:通过调整摄像头,使得光学瞄准器的光学瞄准中心对准位置测量点。

可选地,第二处理模块600还可用于根据公式(2)确定全球导航卫星系统天线的天线相位中心相对位置测量点的距离。便于全球导航卫星系统天线的天线相位中心相对位置测量点的距离的确定与计算。

可选地,实时动态差分定位控制系统还可包括姿态信息模块700,用于获取无人机的姿态。第二处理模块600,还用于根据第一距离、第二距离以及无人机的姿态,确定天线相位中心与位置测量点之间的距离;根据无人机的三维位置坐标以及天线相位中心与位置测量点之间的距离,确定位置测量点的三维位置坐标。

图9中各模块的功能效果在图8中所提供的实时动态差分定位方法已进行了陈述,因此此处不再赘述。

以上所述仅为本公开的可选实施例,并不用以限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。

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