【技术实现步骤摘要】
本专利技术适用于无人机领域，尤其涉及一种水空两栖无人机集群的跨介质分布式协同定位方法。
技术介绍
1、随着无人机技术的快速发展，无人机在军事、民用和商业领域的应用越来越广泛。传统无人机只能在空中飞行，水空两栖无人机不仅能在空中飞行，还能在水中航行，具有较好的灵活性和机动性，能够适应复杂的环境和任务需求。
2、水空两栖无人机在空中能够依靠全球导航卫星系统(global navigationsatellite system，gnss)实现绝对定位，但是进入水中后由于电磁波信号衰减严重无法继续定位。
3、现有技术中水下定位主要通过视觉，声呐和超短基线等传感器实现，往往需要在水面布置船只或浮标来进行定位和通信，这些方法约束了水空两栖无人机远程控制的便携性和灵活性。
技术实现思路
1、为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供一种水空两栖无人机集群的跨介质分布式协同定位方法。
2、所述跨介质分布式协同定位方法包括以下步骤：
3、对水空两栖无人机集群中的每一水空两栖无人机安装机载电脑和全球卫星导航系统接收器，并对不同的所述水空两栖无人机安装不同的传感器；所述机载电脑用于所述水空两栖无人机的飞行控制、路径规划、数据处理以及通信连接，所述全球卫星导航系统接收器用于接收全球卫星导航系统的信号，并计算所述水空两栖无人机的绝对位置信息；
4、根据搭载的所述传感器对所述水空两栖无人机进行分类，分为空中探索者、水面中继者以及水中探索者；其中，所述
5、所述水空两栖无人机集群从平台起飞后，组成由所述空中探索者在外环，所述水面中继者和所述水中探索者在内环的集群队形；
6、所述水空两栖无人机集群通过所述全球卫星导航系统接收器获取每一所述水空两栖无人机的绝对位置信息，通过所述空中探索者获取每一所述水空两栖无人机之间的相对位置信息；
7、所述绝对位置信息和所述相对位置信息通过所述机载电脑实现所述水空两栖无人机之间的数据链路通信，实现所述水空两栖无人机集群的分布式控制。
8、优选的，所述空中探索者安装的传感器包括视觉传感器。
9、优选的，所述水面中继者安装的传感器包括水下定位系统接收器、水声通信设备以及扫描声呐传感器。
10、优选的，所述水中探索者安装的传感器包括水下定位系统接收器、所述水声通信设备以及所述扫描声呐传感器。
11、优选的，所述水下定位系统接收器用于接收所述水下定位系统发射器发出的声波，通过计算得到所述水面中继者与所述水中探索者的相对位置信息；通过所述扫描声呐传感器识别水域中的障碍物；通过所述水声通信设备实现所述水中探索者和所述水面中继者之间的通信。
12、优选的，所述水下定位系统接收器和所述水下定位系统发射器分别为seatracx010和seatrac x150，工作范围为1km。
13、优选的，所述水声通信设备为m64，工作范围为200m。
14、优选的，所述扫描声呐传感器为p360，工作范围为50m。
15、与现有技术相比，本专利技术有益效果在于：相较于单架水空两栖无人机，不需要每架都搭载那么多传感器，根据工作分工选择传感器，降低对单架水空两栖无人机的载重能力要求；集群能够扩大探索范围，提高探索效率，通过水空两栖无人机集群的跨介质分布式协同定位，能够有效提高定位精度和鲁棒性。相较于异构多智能体(如无人机-无人艇-无人水下潜航器)协同定位方法，水空两栖无人机集群属于同构多智能体，具有相似的结构和功能，实现更高水平的互操作性；集群间的通信和协作更加简单高效，可以更快地完成任务并提高系统的整体效率；具有相似的硬件和软件结构，因此更容易进行维护和更新，降低了系统的维护成本和风险，这有助于确保协同定位的稳定性和可靠性。
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1.一种水空两栖无人机集群的跨介质分布式协同定位方法，其特征在于，所述跨介质分布式协同定位方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的水空两栖无人机集群的跨介质分布式协同定位方法，其特征在于，所述空中探索者安装的传感器包括视觉传感器。
3.如权利要求1所述的水空两栖无人机集群的跨介质分布式协同定位方法，其特征在于，所述水面中继者安装的传感器包括水下定位系统接收器、水声通信设备以及扫描声呐传感器。
4.如权利要求3所述的水空两栖无人机集群的跨介质分布式协同定位方法，其特征在于，所述水中探索者安装的传感器包括水下定位系统接收器、所述水声通信设备以及所述扫描声呐传感器。
5.如权利要求4所述的水空两栖无人机集群的跨介质分布式协同定位方法，其特征在于，所述水下定位系统接收器用于接收所述水下定位系统发射器发出的声波，通过计算得到所述水面中继者与所述水中探索者的相对位置信息；通过所述扫描声呐传感器识别水域中的障碍物；通过所述水声通信设备实现所述水中探索者和所述水面中继者之间的通信。
6.如权利要求4所述的水空两栖无人机集群的跨介质分布
7.如权利要求4所述的水空两栖无人机集群的跨介质分布式协同定位方法，其特征在于，所述水声通信设备为M64，工作范围为200m。
8.如权利要求4所述的水空两栖无人机集群的跨介质分布式协同定位方法，其特征在于，所述扫描声呐传感器为P360，工作范围为50m。
...【技术特征摘要】
1.一种水空两栖无人机集群的跨介质分布式协同定位方法，其特征在于，所述跨介质分布式协同定位方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的水空两栖无人机集群的跨介质分布式协同定位方法，其特征在于，所述空中探索者安装的传感器包括视觉传感器。
3.如权利要求1所述的水空两栖无人机集群的跨介质分布式协同定位方法，其特征在于，所述水面中继者安装的传感器包括水下定位系统接收器、水声通信设备以及扫描声呐传感器。
4.如权利要求3所述的水空两栖无人机集群的跨介质分布式协同定位方法，其特征在于，所述水中探索者安装的传感器包括水下定位系统接收器、所述水声通信设备以及所述扫描声呐传感器。
5.如权利要求4所述的水空两栖无人机集群的跨介质分布式协同定位方法，其特征在于，所述水下定位系...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾易锦，钟毅，郑恩，鲁仁全，杨立鑫，徐雍，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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