本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種無人機的導(dǎo)航控制方法及控制系統(tǒng)，其中，方法包括以下步驟：布置多個定位基站；選擇一個定位基站所在的位置作為坐標(biāo)原點；開啟每個基站定位標(biāo)簽，以將自身的基站位置信息發(fā)送給其它的定位基站；每個定位基站將接收到的其它的定位基站的基站位置信息發(fā)送給服務(wù)器，以計算相鄰的定位基站間的距離，從而構(gòu)建空間坐標(biāo)系；關(guān)閉基站定位標(biāo)簽，以在無人機進入航行區(qū)域空間時，每個定位基站接收無人機位置信息，并發(fā)送至服務(wù)器，從而對無人機進行導(dǎo)航。本發(fā)明專利技術(shù)實施例的導(dǎo)航控制方法可以實現(xiàn)無人機的智能準(zhǔn)確控制，提高了控制的精確度，減小了無人機的定位誤差，增強了無人機的適應(yīng)性和安全性。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及無人機
，特別涉及一種無人機的導(dǎo)航控制方法及控制系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
隨著無人機技術(shù)逐漸成熟，無人機已開始逐漸朝著更為廣泛的應(yīng)用空間推廣。例如，阿里巴巴在北京、上海、廣州三地展開為期3天的無人機送貨服務(wù)測試，使用無人機將盒裝姜茶快遞給客戶。然而，應(yīng)用中無人機并不會直接飛到客戶門前，而是會飛到物流站點，“最后一公里”的送貨仍由快遞員負(fù)責(zé)。在國外，亞馬遜在美國和英國都有無人機測試中心，并且亞馬遜表示其目標(biāo)是利用無人飛行器將包裹送到數(shù)百萬客戶手中，客戶下單后最多等半小時包裹即可送到。另外，美國有線電視新聞網(wǎng)絡(luò)(CNN)已經(jīng)獲得由美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)頒發(fā)的牌照，將測試配備攝像頭、用于新聞報道的無人機。以及，位于荷蘭的非營利組織影子視野基金會等機構(gòu)正在使用經(jīng)過改裝的無人飛行器，為保護瀕危物種提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，其飛行器已在非洲投入廣泛使用。其中，我國環(huán)保部門已開始使用無人機航拍，對鋼鐵、焦化、電力等重點企業(yè)排污、脫硫設(shè)施運行等情況進行直接檢查。然而，民用無人機控制均采用人工遙控器的方式進行控制。其中，人工遙控器的控制方式雖然相對直觀、靈活方便，但隨著民用無人機應(yīng)用范圍的不斷拓展，人工控制的方式逐漸制約了其推廣。例如，植保無人機目前均采用人工手動控制方式，每架植保無人機都需要配備專業(yè)的操控員來進行無人機的控制，導(dǎo)致嚴(yán)重阻礙了無人機在植保領(lǐng)域的推廣。因此，非人工的智能無人機控制技術(shù)急需解決。而目前制約無人機智能控制的一大技術(shù)難題就是信號定位的精準(zhǔn)性。目前，定位信號均采用GPS(Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))等空間定位信號，而無人機經(jīng)常要應(yīng)用于野外、山間、農(nóng)田、高樓等GPS信號較弱或是被遮擋的空間區(qū)域，易導(dǎo)致GPS的定位信號更為失準(zhǔn)，基本都在10米級，這樣的定位誤差是民用無人機所無法接受的。另外，現(xiàn)有一些定位系統(tǒng)布場方式復(fù)雜，需要人工精準(zhǔn)測量布場，并且同一套定位系統(tǒng)只適合在固定場所多次重復(fù)使用，而無法適用于各種布場區(qū)域，無法快速自動布場。也就是說，相關(guān)技術(shù)中的無人機控制方法存在定位誤差大、控制精確度低、布場繁瑣等問題，導(dǎo)致降低了無人機的適用性和安全性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)旨在至少在一定程度上解決上述相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本專利技術(shù)的一個目的在于提出一種無人機的導(dǎo)航控制方法，該方法可以提高控制的精確度，減小無人機的定位誤差，簡單便捷。本專利技術(shù)的另一個目的在于提出一種無人機的導(dǎo)航控制系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)一方面實施例提出了一種無人機的導(dǎo)航控制方法，包括以下步驟：在無人機的航行區(qū)域空間布置多個定位基站，其中，每個定位基站包括基站定位標(biāo)簽；從所述多個定位基站中選擇一個定位基站所在的位置作為所述航行區(qū)域空間的坐標(biāo)原點；開啟每個定位基站的基站定位標(biāo)簽，并通過所述基站定位標(biāo)簽將自身的基站位置信息發(fā)送給其它的定位基站；每個定位基站將接收到的其它的定位基站的基站位置信息發(fā)送給服務(wù)器；所述服務(wù)器根據(jù)所述每個定位基站接收到的其它的定位基站的基站位置計算相鄰的定位基站間的距離，并根據(jù)所述坐標(biāo)原點和相鄰的定位基站間的距離構(gòu)建所述航行區(qū)域空間的空間坐標(biāo)系；關(guān)閉每個定位基站的基站定位標(biāo)簽，以在所述無人機進入所述航行區(qū)域空間時，每個定位基站接收所述無人機的機身定位標(biāo)簽發(fā)送的無人機位置信息；所述每個定位基站將接收到的所述無人機的無人機位置信息發(fā)送至所述服務(wù)器；以及所述服務(wù)器根據(jù)所述無人機位置信息在所述航行區(qū)域空間的空間坐標(biāo)系中對所述無人機進行導(dǎo)航。根據(jù)本專利技術(shù)實施例提出的無人機的導(dǎo)航控制方法，在無需GPS信號支持的情況下，通過在無人機的航行區(qū)域空間布置多個定位基站，以一個定位基站所在的位置作為航行區(qū)域空間的坐標(biāo)原點，從而根據(jù)無人機位置信息在航行區(qū)域空間坐標(biāo)系中對無人機進行導(dǎo)航，進而實現(xiàn)無人機的智能準(zhǔn)確控制，提高控制的精確度，減小無人機的定位誤差，增強無人機的適應(yīng)性和安全性，布場簡便。另外，根據(jù)本專利技術(shù)上述實施例的無人機的導(dǎo)航控制方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：進一步地，在本專利技術(shù)的一個實施例中，所述服務(wù)器包括WIFI信號放大器、無線電信號放大器、數(shù)據(jù)處理器、存儲器、電源。進一步地，在本專利技術(shù)的一個實施例中，所述每個定位基站包括至少一個天線陣列，所述至少一個天線陣列用于接收所述其它的定位基站的基站位置信息的發(fā)送時間信息和角度位置信息，同時生成接收時間信息。優(yōu)選地，在本專利技術(shù)的一個實施例中，所述基站位置信息包括ID信息、流水號和時間點信息。進一步地，在本專利技術(shù)的一個實施例中，所述多個定位基站與所述服務(wù)器通過無線接入同一網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)時間同步。本專利技術(shù)另一方面實施例提出了一種無人機的導(dǎo)航控制系統(tǒng)，包括：多個定位基站，所述多個定位基站布置在無人機的航行區(qū)域；服務(wù)器，用于從所述多個定位基站中選擇一個定位基站所在的位置作為所述航行區(qū)域空間的坐標(biāo)原點，以開啟每個定位基站的基站定位標(biāo)簽，并通過所述基站定位標(biāo)簽將自身的基站位置信息發(fā)送給其它的定位基站，接收每個定位基站發(fā)送的接收到的其它的定位基站的基站位置信息，以根據(jù)所述每個定位基站接收到的其它的定位基站的基站位置計算相鄰的定位基站間的距離，并根據(jù)所述坐標(biāo)原點和相鄰的定位基站間的距離構(gòu)建所述航行區(qū)域空間的空間坐標(biāo)系，以及關(guān)閉每個定位基站的基站定位標(biāo)簽，以在所述無人機進入所述航行區(qū)域空間時，每個定位基站接收所述無人機的機身定位標(biāo)簽發(fā)送的無人機位置信息；并且接收所述每個定位基站接收到的所述無人機的無人機位置信息，以根據(jù)所述無人機位置信息在所述航行區(qū)域空間的空間坐標(biāo)系中對所述無人機進行導(dǎo)航。根據(jù)本專利技術(shù)實施例提出的無人機的導(dǎo)航控制系統(tǒng)，在無需GPS信號支持的情況下，通過在無人機的航行區(qū)域空間布置多個定位基站，以一個定位基站所在的位置作為航行區(qū)域空間的坐標(biāo)原點，從而根據(jù)無人機位置信息在航行區(qū)域空間坐標(biāo)系中對無人機進行導(dǎo)航，進而實現(xiàn)無人機的智能準(zhǔn)確控制，提高控制的精確度，減小無人機的定位誤差，增強無人機的適應(yīng)性和安全性，布場簡便另外，根據(jù)本專利技術(shù)上述實施例的無人機的導(dǎo)航控制系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：進一步地，在本專利技術(shù)的一個實施例中，所述服務(wù)器包括WIFI信號放大器、無線電信號放大器、數(shù)據(jù)處理器、存儲器、電源。進一步地，在本專利技術(shù)的一個實施例中，所述每個定位基站包括至少一個天線陣列，所述至少一個天線陣列用于接收所述其它的定位基站的基站位置信息的發(fā)送時間信息和角度位置信息，同時生成接收時間信息。優(yōu)選地，在本專利技術(shù)的一個實施例中，所述基站位置信息包括ID信息、流水號和時間點信息。進一步地，在本專利技術(shù)的一個實施例中，所述多個定位基站與所述服務(wù)器通過無線接入同一網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)時間同步。本專利技術(shù)附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術(shù)的實踐了解到。附圖說明本專利技術(shù)的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1為根據(jù)本專利技術(shù)實施例的無人機的導(dǎo)航控制方法的流程圖；圖2為根據(jù)本專利技術(shù)一個實施例的無人機的導(dǎo)航控制方法的流程圖；圖3為根據(jù)本專利技術(shù)一個實施例的多個定位基站之間快速測距的原理示意圖；圖4為根據(jù)本專利技術(shù)一個實施例的對無人機進行導(dǎo)航的控制流程圖；以及圖5為根據(jù)本專利技術(shù)實施例的無人機的導(dǎo)航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種無人機的導(dǎo)航控制方法，其特征在于，包括以下步驟：在無人機的航行區(qū)域空間布置多個定位基站，其中，每個定位基站包括基站定位標(biāo)簽；從所述多個定位基站中選擇一個定位基站所在的位置作為所述航行區(qū)域空間的坐標(biāo)原點；開啟每個定位基站的基站定位標(biāo)簽，并通過所述基站定位標(biāo)簽將自身的基站位置信息發(fā)送給其它的定位基站；每個定位基站將接收到的其它的定位基站的基站位置信息發(fā)送給服務(wù)器；所述服務(wù)器根據(jù)所述每個定位基站接收到的其它的定位基站的基站位置計算相鄰的定位基站間的距離，并根據(jù)所述坐標(biāo)原點和相鄰的定位基站間的距離構(gòu)建所述航行區(qū)域空間的空間坐標(biāo)系；關(guān)閉每個定位基站的基站定位標(biāo)簽，以在所述無人機進入所述航行區(qū)域空間時，每個定位基站接收所述無人機的機身定位標(biāo)簽發(fā)送的無人機位置信息；所述每個定位基站將接收到的所述無人機的無人機位置信息發(fā)送至所述服務(wù)器；以及所述服務(wù)器根據(jù)所述無人機位置信息在所述航行區(qū)域空間的空間坐標(biāo)系中對所述無人機進行導(dǎo)航。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種無人機的導(dǎo)航控制方法，其特征在于，包括以下步驟：在無人機的航行區(qū)域空間布置多個定位基站，其中，每個定位基站包括基站定位標(biāo)簽；從所述多個定位基站中選擇一個定位基站所在的位置作為所述航行區(qū)域空間的坐標(biāo)原點；開啟每個定位基站的基站定位標(biāo)簽，并通過所述基站定位標(biāo)簽將自身的基站位置信息發(fā)送給其它的定位基站；每個定位基站將接收到的其它的定位基站的基站位置信息發(fā)送給服務(wù)器；所述服務(wù)器根據(jù)所述每個定位基站接收到的其它的定位基站的基站位置計算相鄰的定位基站間的距離，并根據(jù)所述坐標(biāo)原點和相鄰的定位基站間的距離構(gòu)建所述航行區(qū)域空間的空間坐標(biāo)系；關(guān)閉每個定位基站的基站定位標(biāo)簽，以在所述無人機進入所述航行區(qū)域空間時，每個定位基站接收所述無人機的機身定位標(biāo)簽發(fā)送的無人機位置信息；所述每個定位基站將接收到的所述無人機的無人機位置信息發(fā)送至所述服務(wù)器；以及所述服務(wù)器根據(jù)所述無人機位置信息在所述航行區(qū)域空間的空間坐標(biāo)系中對所述無人機進行導(dǎo)航。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機的導(dǎo)航控制方法，其特征在于，所述服務(wù)器包括WIFI信號放大器、無線電信號放大器、數(shù)據(jù)處理器、存儲器、電源。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機的導(dǎo)航控制方法，其特征在于，所述每個定位基站包括至少一個天線陣列，所述至少一個天線陣列用于接收所述其它的定位基站的基站位置信息的發(fā)送時間信息和角度位置信息，同時生成接收時間信息。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機的導(dǎo)航控制方法，其特征在于，所述基站位置信息包括ID信息、流水號和時間點信息。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機的導(dǎo)航控制方法，其特征在于，所述多個定位基站與所述服務(wù)器通過無線接入同一...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：萬波，李忠濤，張昕喆，梁迪，唐楓一，
申請(專利權(quán))人：中國礦業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32
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