无人机的导航控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无人机的导航控制方法及控制系统，其中，方法包括以下步骤：布置多个定位基站；选择一个定位基站所在的位置作为坐标原点；开启每个基站定位标签，以将自身的基站位置信息发送给其它的定位基站；每个定位基站将接收到的其它的定位基站的基站位置信息发送给服务器，以计算相邻的定位基站间的距离，从而构建空间坐标系；关闭基站定位标签，以在无人机进入航行区域空间时，每个定位基站接收无人机位置信息，并发送至服务器，从而对无人机进行导航。本发明专利技术实施例的导航控制方法可以实现无人机的智能准确控制，提高了控制的精确度，减小了无人机的定位误差，增强了无人机的适应性和安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人机
，特别涉及一种无人机的导航控制方法及控制系统。
技术介绍
随着无人机技术逐渐成熟，无人机已开始逐渐朝着更为广泛的应用空间推广。例如，阿里巴巴在北京、上海、广州三地展开为期3天的无人机送货服务测试，使用无人机将盒装姜茶快递给客户。然而，应用中无人机并不会直接飞到客户门前，而是会飞到物流站点，“最后一公里”的送货仍由快递员负责。在国外，亚马逊在美国和英国都有无人机测试中心，并且亚马逊表示其目标是利用无人飞行器将包裹送到数百万客户手中，客户下单后最多等半小时包裹即可送到。另外，美国有线电视新闻网络(CNN)已经获得由美国联邦航空管理局(FAA)颁发的牌照，将测试配备摄像头、用于新闻报道的无人机。以及，位于荷兰的非营利组织影子视野基金会等机构正在使用经过改装的无人飞行器，为保护濒危物种提供关键数据，其飞行器已在非洲投入广泛使用。其中，我国环保部门已开始使用无人机航拍，对钢铁、焦化、电力等重点企业排污、脱硫设施运行等情况进行直接检查。然而，民用无人机控制均采用人工遥控器的方式进行控制。其中，人工遥控器的控制方式虽然相对直观、灵活方便，但随着民用无人机应用范围的不断拓展，人工控制的方式逐渐制约了其推广。例如，植保无人机目前均采用人工手动控制方式，每架植保无人机都需要配备专业的操控员来进行无人机的控制，导致严重阻碍了无人机在植保领域的推广。因此，非人工的智能无人机控制技术急需解决。而目前制约无人机智能控制的一大技术难题就是信号定位的精准性。目前，定位信号均采用GPS(Global Positioning System，全球定位系统)等空间定位信号，而无人机经常要应用于野外、山间、农田、高楼等GPS信号较弱或是被遮挡的空间区域，易导致GPS的定位信号更为失准，基本都在10米级，这样的定位误差是民用无人机所无法接受的。另外，现有一些定位系统布场方式复杂，需要人工精准测量布场，并且同一套定位系统只适合在固定场所多次重复使用，而无法适用于各种布场区域，无法快速自动布场。也就是说，相关技术中的无人机控制方法存在定位误差大、控制精确度低、布场繁琐等问题，导致降低了无人机的适用性和安全性。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种无人机的导航控制方法，该方法可以提高控制的精确度，减小无人机的定位误差，简单便捷。本专利技术的另一个目的在于提出一种无人机的导航控制系统。为达到上述目的，本专利技术一方面实施例提出了一种无人机的导航控制方法，包括以下步骤：在无人机的航行区域空间布置多个定位基站，其中，每个定位基站包括基站定位标签；从所述多个定位基站中选择一个定位基站所在的位置作为所述航行区域空间的坐标原点；开启每个定位基站的基站定位标签，并通过所述基站定位标签将自身的基站位置信息发送给其它的定位基站；每个定位基站将接收到的其它的定位基站的基站位置信息发送给服务器；所述服务器根据所述每个定位基站接收到的其它的定位基站的基站位置计算相邻的定位基站间的距离，并根据所述坐标原点和相邻的定位基站间的距离构建所述航行区域空间的空间坐标系；关闭每个定位基站的基站定位标签，以在所述无人机进入所述航行区域空间时，每个定位基站接收所述无人机的机身定位标签发送的无人机位置信息；所述每个定位基站将接收到的所述无人机的无人机位置信息发送至所述服务器；以及所述服务器根据所述无人机位置信息在所述航行区域空间的空间坐标系中对所述无人机进行导航。根据本专利技术实施例提出的无人机的导航控制方法，在无需GPS信号支持的情况下，通过在无人机的航行区域空间布置多个定位基站，以一个定位基站所在的位置作为航行区域空间的坐标原点，从而根据无人机位置信息在航行区域空间坐标系中对无人机进行导航，进而实现无人机的智能准确控制，提高控制的精确度，减小无人机的定位误差，增强无人机的适应性和安全性，布场简便。另外，根据本专利技术上述实施例的无人机的导航控制方法还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述服务器包括WIFI信号放大器、无线电信号放大器、数据处理器、存储器、电源。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述每个定位基站包括至少一个天线阵列，所述至少一个天线阵列用于接收所述其它的定位基站的基站位置信息的发送时间信息和角度位置信息，同时生成接收时间信息。优选地，在本专利技术的一个实施例中，所述基站位置信息包括ID信息、流水号和时间点信息。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述多个定位基站与所述服务器通过无线接入同一网络，以实现时间同步。本专利技术另一方面实施例提出了一种无人机的导航控制系统，包括：多个定位基站，所述多个定位基站布置在无人机的航行区域；服务器，用于从所述多个定位基站中选择一个定位基站所在的位置作为所述航行区域空间的坐标原点，以开启每个定位基站的基站定位标签，并通过所述基站定位标签将自身的基站位置信息发送给其它的定位基站，接收每个定位基站发送的接收到的其它的定位基站的基站位置信息，以根据所述每个定位基站接收到的其它的定位基站的基站位置计算相邻的定位基站间的距离，并根据所述坐标原点和相邻的定位基站间的距离构建所述航行区域空间的空间坐标系，以及关闭每个定位基站的基站定位标签，以在所述无人机进入所述航行区域空间时，每个定位基站接收所述无人机的机身定位标签发送的无人机位置信息；并且接收所述每个定位基站接收到的所述无人机的无人机位置信息，以根据所述无人机位置信息在所述航行区域空间的空间坐标系中对所述无人机进行导航。根据本专利技术实施例提出的无人机的导航控制系统，在无需GPS信号支持的情况下，通过在无人机的航行区域空间布置多个定位基站，以一个定位基站所在的位置作为航行区域空间的坐标原点，从而根据无人机位置信息在航行区域空间坐标系中对无人机进行导航，进而实现无人机的智能准确控制，提高控制的精确度，减小无人机的定位误差，增强无人机的适应性和安全性，布场简便另外，根据本专利技术上述实施例的无人机的导航控制系统还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述服务器包括WIFI信号放大器、无线电信号放大器、数据处理器、存储器、电源。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述每个定位基站包括至少一个天线阵列，所述至少一个天线阵列用于接收所述其它的定位基站的基站位置信息的发送时间信息和角度位置信息，同时生成接收时间信息。优选地，在本专利技术的一个实施例中，所述基站位置信息包括ID信息、流水号和时间点信息。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述多个定位基站与所述服务器通过无线接入同一网络，以实现时间同步。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本专利技术实施例的无人机的导航控制方法的流程图；图2为根据本专利技术一个实施例的无人机的导航控制方法的流程图；图3为根据本专利技术一个实施例的多个定位基站之间快速测距的原理示意图；图4为根据本专利技术一个实施例的对无人机进行导航的控制流程图；以及图5为根据本专利技术实施例的无人机的导航控制系统的结构示意图。具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机的导航控制方法，其特征在于，包括以下步骤：在无人机的航行区域空间布置多个定位基站，其中，每个定位基站包括基站定位标签；从所述多个定位基站中选择一个定位基站所在的位置作为所述航行区域空间的坐标原点；开启每个定位基站的基站定位标签，并通过所述基站定位标签将自身的基站位置信息发送给其它的定位基站；每个定位基站将接收到的其它的定位基站的基站位置信息发送给服务器；所述服务器根据所述每个定位基站接收到的其它的定位基站的基站位置计算相邻的定位基站间的距离，并根据所述坐标原点和相邻的定位基站间的距离构建所述航行区域空间的空间坐标系；关闭每个定位基站的基站定位标签，以在所述无人机进入所述航行区域空间时，每个定位基站接收所述无人机的机身定位标签发送的无人机位置信息；所述每个定位基站将接收到的所述无人机的无人机位置信息发送至所述服务器；以及所述服务器根据所述无人机位置信息在所述航行区域空间的空间坐标系中对所述无人机进行导航。

【技术特征摘要】
1.一种无人机的导航控制方法，其特征在于，包括以下步骤：在无人机的航行区域空间布置多个定位基站，其中，每个定位基站包括基站定位标签；从所述多个定位基站中选择一个定位基站所在的位置作为所述航行区域空间的坐标原点；开启每个定位基站的基站定位标签，并通过所述基站定位标签将自身的基站位置信息发送给其它的定位基站；每个定位基站将接收到的其它的定位基站的基站位置信息发送给服务器；所述服务器根据所述每个定位基站接收到的其它的定位基站的基站位置计算相邻的定位基站间的距离，并根据所述坐标原点和相邻的定位基站间的距离构建所述航行区域空间的空间坐标系；关闭每个定位基站的基站定位标签，以在所述无人机进入所述航行区域空间时，每个定位基站接收所述无人机的机身定位标签发送的无人机位置信息；所述每个定位基站将接收到的所述无人机的无人机位置信息发送至所述服务器；以及所述服务器根据所述无人机位置信息在所述航行区域空间的空间坐标系中对所述无人机进行导航。2.根据权利要求1所述的无人机的导航控制方法，其特征在于，所述服务器包括WIFI信号放大器、无线电信号放大器、数据处理器、存储器、电源。3.根据权利要求1所述的无人机的导航控制方法，其特征在于，所述每个定位基站包括至少一个天线阵列，所述至少一个天线阵列用于接收所述其它的定位基站的基站位置信息的发送时间信息和角度位置信息，同时生成接收时间信息。4.根据权利要求1所述的无人机的导航控制方法，其特征在于，所述基站位置信息包括ID信息、流水号和时间点信息。5.根据权利要求1所述的无人机的导航控制方法，其特征在于，所述多个定位基站与所述服务器通过无线接入同一...

【专利技术属性】
技术研发人员：万波，李忠涛，张昕喆，梁迪，唐枫一，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32