CN115776722A - 多数据链路定位方法、系统、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多数据链路定位方法、系统、设备及计算机可读存储介质，其中，该方法包括：在航空器的飞行控制单元获取位置数据时，通过与所述飞行控制单元连接的第一差分定位模块获取第一定位数据；通过与所述第一差分定位模块连接的第一扩频通信模块接收由控制站的第二扩频通信模块发送的第二定位数据；通过与所述飞行控制单元连接的第一蜂窝通信模块接收由所述控制站的第二蜂窝通信模块发送的第三定位数据；通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据。本发明实现了一种多数据链路的远程定位方案，极大程度地提升了航空器定位时的准确性、有效性和实时性。
Description
技术领域
本发明涉及无人驾驶航空器技术领域，尤其涉及一种多数据链路定位方法、系统、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
目前，常见的无线传输方式包括Wi-Fi、GPRS、2.4GHz、433MHz等，这些无线传输方式可组成网状网络和星型网络，以适用于各类无线数据采集传输系统，同时，还可搭配相关无线传输网络传输产品，实现对各种环境下的无线数据采集与传输。
但是，考虑到Wi-Fi在开放性区域环境，其通信距离300米左右，在封闭性区域环境，其通信距离仅为70米到120米；2.4GHz-无线通信，传输距离在200米到1000米左右；433MHz-无线通信，传输距离在2公里到3公里左右。
基于此，目前无人机利用以上任一种无线通信方式来实现数据传输时，一方面，存在通信传输距离受限的问题，另一方面，还存在因受外界电波干扰、地理环境影响所导致的，通信传输距离进一步减小以及通信传输质量下降的问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术缺陷，本发明提出了一种多数据链路定位方法，该方法包括：
在航空器的飞行控制单元获取位置数据时，通过与所述飞行控制单元连接的第一差分定位模块获取第一定位数据；
通过与所述第一差分定位模块连接的第一扩频通信模块接收由控制站的第二扩频通信模块发送的第二定位数据；
通过与所述飞行控制单元连接的第一蜂窝通信模块接收由所述控制站的第二蜂窝通信模块发送的第三定位数据；
通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据。
可选地，所述在航空器的飞行控制单元获取位置数据时，通过与所述飞行控制单元连接的第一差分定位模块获取第一定位数据，包括：
在所述航空器的所述飞行控制单元获取所述位置数据时，检测所述第一差分定位模块是否获取到所述第一定位数据；
在所述第一差分定位模块已获取到所述第一定位数据时，由所述第一差分定位模块通过串口协议将所述第一定位数据传输至所述飞行控制单元。
可选地，所述通过与所述第一差分定位模块连接的第一扩频通信模块接收由控制站的第二扩频通信模块发送的第二定位数据，包括：
检测所述第一扩频通信模块是否接收到所述第二定位数据，以及所述第一蜂窝通信模块是否接收到所述第三定位数据；
在已接收到所述第二定位数据时，由所述第一扩频通信模块通过串口数据线缆将所述第二定位数据传输至所述第一差分定位模块，并由所述第一差分定位模块通过串口协议将所述第二定位数据传输至所述飞行控制单元。
可选地，所述通过与所述飞行控制单元连接的第一蜂窝通信模块接收由所述控制站的第二蜂窝通信模块发送的第三定位数据，包括：
检测所述第一扩频通信模块是否接收到所述第二定位数据，以及所述第一蜂窝通信模块是否接收到所述第三定位数据；
在已接收到所述第三定位数据时，由所述第一蜂窝通信模块通过串口协议将所述第三定位数据传输至所述飞行控制单元。
可选地，所述通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据，包括：
在所述飞行控制单元接收到所述第一定位数据后的第一预设时间内，若由所述飞行控制单元接收到所述第二定位数据或所述第三定位数据，则通过所述第二定位数据或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据；
若由所述飞行控制单元接收到所述第二定位数据和所述第三定位数据，则比对所述第二定位数据和所述第三定位数据，得到第四定位数据，并通过所述第四定位数据对所述第一定位数据进行修正，将修正结果作为所述位置数据。
可选地，所述通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据，还包括：
在所述飞行控制单元接收到所述第二定位数据和所述第三定位数据的第二预设时间内，若所述飞行控制单元接收到所述第一定位数据，则通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据；
若所述飞行控制单元未接收到所述第一定位数据，则比对所述第二定位数据和所述第三定位数据，得到第四定位数据，并将所述第四定位数据作为所述位置数据。
本发明还提出了一种多数据链路定位方法，应用于控制站，所述方法包括：
在获取到航空器的飞行控制单元对于位置数据的获取指令时，通过所述控制站的第二差分定位模块获取定位数据；
通过与所述第二差分定位模块连接的第二扩频通信模块将所述定位数据作为第二定位数据发送至航空器的第一扩频通信模块；
通过与所述第二差分定位模块连接的第二蜂窝通信模块将所述定位数据作为第三定位数据发送至所述航空器的第一蜂窝通信模块；
在所述航空器接收到所述第二定位数据和/或所述第三定位数据后，通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述航空器的第一差分定位模块获取的第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据。
本发明还提出了一种多数据链路定位系统，所述系统包括航空器和控制站，其中：
所述航空器包括飞行控制单元、与所述飞行控制单元连接的第一差分定位模块、与所述第一差分定位模块连接的第一扩频通信模块以及与所述飞行控制单元连接的第一蜂窝通信模块；
所述控制站包括第二差分定位模块、与所述第二差分定位模块连接的第二扩频通信模块以及与所述第二差分定位模块连接的第二蜂窝通信模块；
所述飞行控制单元用于，接收由所述第一差分定位模块获取的第一定位数据；
所述飞行控制单元还用于，通过与所述第一差分定位模块连接的第一扩频通信模块接收由控制站的第二扩频通信模块发送的第二定位数据；
所述飞行控制单元还用于，通过与所述飞行控制单元连接的第一蜂窝通信模块接收由所述控制站的第二蜂窝通信模块发送的第三定位数据；
所述飞行控制单元还用于，通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据。
本发明还提出了一种多数据链路定位设备，该设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上任一项所述的多数据链路定位方法的步骤。
本发明还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有多数据链路定位程序，多数据链路定位程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的多数据链路定位方法的步骤。
实施本发明的多数据链路定位方法、设备及计算机可读存储介质，通过在航空器的飞行控制单元获取位置数据时，通过与所述飞行控制单元连接的第一差分定位模块获取第一定位数据；通过与所述第一差分定位模块连接的第一扩频通信模块接收由控制站的第二扩频通信模块发送的第二定位数据；通过与所述飞行控制单元连接的第一蜂窝通信模块接收由所述控制站的第二蜂窝通信模块发送的第三定位数据；通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据。实现了一种多数据链路的远程定位方案，有效地避免了因外界电波干扰、地理环境影响所导致的通信传输距离减小以及通信传输质量下降的问题，极大程度地提升了航空器定位时的准确性、有效性和实时性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明多数据链路定位方法的第一流程图；
图2是本发明多数据链路定位方法的第二流程图；
图3是本发明多数据链路定位方法的第三流程图；
图4是本发明多数据链路定位方法的第四流程图；
图5是本发明多数据链路定位方法的第五流程图；
图6是本发明多数据链路定位方法的第六流程图；
图7是本发明多数据链路定位方法的第七流程图；
图8是本发明多数据链路定位系统的模块框图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
图1是本发明多数据链路定位方法的第一流程图。本实施例提出了一种多数据链路定位方法，该方法包括：
S1、在航空器的飞行控制单元获取位置数据时，通过与所述飞行控制单元连接的第一差分定位模块获取第一定位数据；
S2、通过与所述第一差分定位模块连接的第一扩频通信模块接收由控制站的第二扩频通信模块发送的第二定位数据；
S3、通过与所述飞行控制单元连接的第一蜂窝通信模块接收由所述控制站的第二蜂窝通信模块发送的第三定位数据；
S4、通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据。
在本实施例中，采用两路定位与修正方案，以使得飞行控制单元最终获取的位置数据更准确、更稳定。具体的，在本实施例中，第一路采用全新一代的全球免许可ISM868/915MHz频段的LoRa(Long Range Radio，远距离无线电)无线技术，基于850MHz—930MHzLoRa扩频技术，具有传输距离远、功耗低、速度快、体积小、无线配置、载波监听、自动中续等优点，并支持用户自行设定通信密钥，且无法被读取，极大提高用户数据的保密性，支持LBT(Listen Before Talk，先听后发)功能，在发送过程中监听信道环境噪声，可极大提高在恶劣环境下通信成功率，同时，支持RSSI(Received Signal Strength Indicator，接收信号强度)信号强度指示，可用于评估信号质量，内置PA放大，理想条件下通信距离可达10公里，可支持0.3Kbps—62.5Kbps的数据传输速率。
在本实施例中，地面端的控制站携带差分全球定位系统GNSS(Global NavigationSatellite System，全球导航卫星系统)RTK(Real Time Kinematic，实时动态测量)接收机，从卫星收集数据通过LoRa无线扩频技术链路传输至空中端的航空器，利用接收到的差分校正量与无人机机载GNSS RTK接收机接收到的测量值进行对比坐标修正，以此提高航空器进行位置坐标定位时的误差精度。
本实施例的第二路采用4G LTE移动运营商通信，支持TCP、UDP网络协议，使用运营商广泛网络覆盖优点，基本无通信距离限制，具备网络覆盖广、抗干扰能力强、支持网络AT指令可通过网络远程配置设备等特点。本实施例的这一路传输链路同时将从地面端的控制站的差分全球定位系统GNSS RTK接收器从卫星收集的数据，传输至空中端的航空器，与航空器的机载差分全球定位系统GNSS RTK接收器获取的由卫星收集的数据进行误差修正。
在本实施例中，通过上述二路组合的方式进行组网数据链路传输通信，提高差分全球定位系统GNSS RTK在无人机飞行器或无人机飞行器集群稳定快速准确定位。
请参考图8示出的模块框图，在本实施例中，地面端的控制站内置差分全球定位系统GNSS RTK模块，该模块通过数据电缆分别与LoRa扩频通信模块和4G移动通信模块互相连接。进一步地，控制站还可通过线缆与电脑端的上位机链接(图中未示出)。
在本实施例中，空中端(无人机飞行器)上LoRa扩频通信模块通过线缆与机上的差分全球定位系统GNSS RTK模块连接，4G移动通信模块通过线缆与飞行控制系统连接。
在本实施例中，地面端(地面站)LoRa扩频技术模块把地面全球定位系统GNSS RTK模块接收的数据，通过无线传输至空中端(无人机飞行器)LoRa模块并通过(串口)数据线缆传输至机上差分全球定位系统GNSS RTK模块。地面端(地面站)4G移动通信模块把地面全球定位系统GNSS RTK模块接收的数据，通过4G移动通信技术无线传输至机载4G移动通信模块。
在本实施例中，空中端(无人机飞行器)飞行控制系统，分别通过(串口)协议分别获取来的二路地面全球定位系统GNSS RTK数据和机载端全球定位系统GNSS RTK数据进行误差计算修正，并进行位置坐标定位。
可选地，在本实施例中，上述4G移动通信链路可替换成其他低成本433MHz无线通信技术予以实现。
可选地，在本实施例中，上述的4G移动通信链路可替换成其他高成本带宽更高的5G移动通信技术予以实现。
可以看出，在本实施例中，所设计的两条并行链路集成了多通信链路组合，使得控制站与航空器的数据通信传输链路具备两个，提升了全球定位系统GNSS RTK数据在无人机定位时的误差精度和定位速度。
在本实施例中，所设计的控制站与航空器之间的无线传输数据链路，充分利用了差分全球定位系统GNSS RTK接收到的卫星数据，并通过LoRa扩频通信链路、4G移动通信链路分别传输至无人机飞行器，与无人机飞行器机载差分全球定位系统GNSS RTK接收卫星数据进行位置误差修正，从而保证了航空器在进行飞行控制定位时的准确性和及时性。
在本实施例中，集成LoRa通信、4G通信二路组合的数据链路设计，以及结合控制站对集成GNSS模块、LoRa模块、4G移动通信模块的航空器进行一对一(端对端)模式、或一对多(广播)模式远程无线数据传输方案，具有小型轻量化、快速定位、低功耗以及远距离通信能力强的优点，所设计的地面端的控制站具备丰富的对外无线通信接口，从而增强了其适配能力，可极大程度地提高无人机等航空器产品的飞行安全，增强了位置定位时的准确性、可靠性以及实时性。
请参考图2，在本实施例中，所述在航空器的飞行控制单元获取位置数据时，通过与所述飞行控制单元连接的第一差分定位模块获取第一定位数据，包括：
S11、在所述航空器的所述飞行控制单元获取所述位置数据时，检测所述第一差分定位模块是否获取到所述第一定位数据；
S12、在所述第一差分定位模块已获取到所述第一定位数据时，由所述第一差分定位模块通过串口协议将所述第一定位数据传输至所述飞行控制单元。
可选地，在本实施例中，在所述航空器的所述飞行控制单元获取所述位置数据时，首先检测所述第一差分定位模块是否获取到所述第一定位数据，然后再检测所述第一扩频通信模块是否接收到所述第二定位数据，以及所述第一蜂窝通信模块是否接收到所述第三定位数据。
请参考图3，在本实施例中，所述通过与所述第一差分定位模块连接的第一扩频通信模块接收由控制站的第二扩频通信模块发送的第二定位数据，包括：
S21、检测所述第一扩频通信模块是否接收到所述第二定位数据，以及所述第一蜂窝通信模块是否接收到所述第三定位数据；
S22、在已接收到所述第二定位数据时，由所述第一扩频通信模块通过串口数据线缆将所述第二定位数据传输至所述第一差分定位模块，并由所述第一差分定位模块通过串口协议将所述第二定位数据传输至所述飞行控制单元。
可选地，在本实施例中，在已接收到所述第二定位数据时，一方面，可优先根据第二定位数据对第一定位数据进行修正，从而得到最终的位置数据，另一方面，优先根据第二定位数据对第一定位数据进行修正后，等待第三定位数据，在实时性需求较高时，将修正后的数据直接作为最终的位置数据，而在实时性需求较低时，等待第三定位数据，再执行一次修正，从而得到最终的位置数据。
请参考图4，在本实施例中，所述通过与所述飞行控制单元连接的第一蜂窝通信模块接收由所述控制站的第二蜂窝通信模块发送的第三定位数据，包括：
S31、检测所述第一扩频通信模块是否接收到所述第二定位数据，以及所述第一蜂窝通信模块是否接收到所述第三定位数据；
S32、在已接收到所述第三定位数据时，由所述第一蜂窝通信模块通过串口协议将所述第三定位数据传输至所述飞行控制单元。
可选地，在本实施例中，如上例所述，在已接收到所述第三定位数据时，一方面，可优先根据第三定位数据对第一定位数据进行修正，从而得到最终的位置数据，另一方面，优先根据第三定位数据对第一定位数据进行修正后，等待第二定位数据，在实时性需求较高时，将修正后的数据直接作为最终的位置数据，而在实时性需求较低时，等待第二定位数据，再执行一次修正，从而得到最终的位置数据。
请参考图5，在本实施例中，所述通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据，包括：
S41、在所述飞行控制单元接收到所述第一定位数据后的第一预设时间内，若由所述飞行控制单元接收到所述第二定位数据或所述第三定位数据，则通过所述第二定位数据或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据；
S42、若由所述飞行控制单元接收到所述第二定位数据和所述第三定位数据，则比对所述第二定位数据和所述第三定位数据，得到第四定位数据，并通过所述第四定位数据对所述第一定位数据进行修正，将修正结果作为所述位置数据。
可选地，在本实施例中，在航空器与控制站之间的距离超过LoRa扩频技术的有效距离时，若所述飞行控制单元接收到所述第一定位数据后的第一预设时间内，由所述飞行控制单元接收到所述第三定位数据，则通过所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据；
可选地，在本实施例中，在航空器与控制站之间的距离未超过LoRa扩频技术的有效距离时，若由所述飞行控制单元接收到所述第二定位数据和所述第三定位数据，则比对所述第二定位数据和所述第三定位数据，得到第四定位数据，并通过所述第四定位数据对所述第一定位数据进行修正，将修正结果作为所述位置数据。
请参考图6，在本实施例中，所述通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据，还包括：
S43、在所述飞行控制单元接收到所述第二定位数据和所述第三定位数据的第二预设时间内，若所述飞行控制单元接收到所述第一定位数据，则通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据；
S44、若所述飞行控制单元未接收到所述第一定位数据，则比对所述第二定位数据和所述第三定位数据，得到第四定位数据，并将所述第四定位数据作为所述位置数据。
可选地，在本实施例中，在航空器与控制站之间的距离未超过LoRa扩频技术的有效距离时，若所述飞行控制单元未接收到所述第一定位数据，则比对所述第二定位数据和所述第三定位数据，得到第四定位数据，并将所述第四定位数据作为所述位置数据。
本实施例的有益效果在于，通过在航空器的飞行控制单元获取位置数据时，通过与所述飞行控制单元连接的第一差分定位模块获取第一定位数据；通过与所述第一差分定位模块连接的第一扩频通信模块接收由控制站的第二扩频通信模块发送的第二定位数据；通过与所述飞行控制单元连接的第一蜂窝通信模块接收由所述控制站的第二蜂窝通信模块发送的第三定位数据；通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据。实现了一种多数据链路的远程定位方案，有效地避免了因外界电波干扰、地理环境影响所导致的通信传输距离减小以及通信传输质量下降的问题，极大程度地提升了航空器定位时的准确性、有效性和实时性。
请参考图7，基于上述实施例，本发明还提出了一种多数据链路定位方法，应用于控制站，所述方法包括：
S51、在获取到航空器的飞行控制单元对于位置数据的获取指令时，通过所述控制站的第二差分定位模块获取定位数据；
S52、通过与所述第二差分定位模块连接的第二扩频通信模块将所述定位数据作为第二定位数据发送至航空器的第一扩频通信模块；
S53、通过与所述第二差分定位模块连接的第二蜂窝通信模块将所述定位数据作为第三定位数据发送至所述航空器的第一蜂窝通信模块；
S54在所述航空器接收到所述第二定位数据和/或所述第三定位数据后，通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述航空器的第一差分定位模块获取的第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据。
在本实施例中，采用两路定位与修正方案，以使得飞行控制单元最终获取的位置数据更准确、更稳定。具体的，在本实施例中，第一路采用全新一代的全球免许可ISM868/915MHz频段的LoRa(Long Range Radio，远距离无线电)无线技术，基于850MHz—930MHzLoRa扩频技术，具有传输距离远、功耗低、速度快、体积小、无线配置、载波监听、自动中续等优点，并支持用户自行设定通信密钥，且无法被读取，极大提高用户数据的保密性，支持LBT(Listen Before Talk，先听后发)功能，在发送过程中监听信道环境噪声，可极大提高在恶劣环境下通信成功率，同时，支持RSSI(Received Signal Strength Indicator，接收信号强度)信号强度指示，可用于评估信号质量，内置PA放大，理想条件下通信距离可达10公里，可支持0.3Kbps—62.5Kbps的数据传输速率。
在本实施例中，地面端的控制站携带差分全球定位系统GNSS(Global NavigationSatellite System，全球导航卫星系统)RTK(Real Time Kinematic，实时动态测量)接收机，从卫星收集数据通过LoRa无线扩频技术链路传输至空中端的航空器，利用接收到的差分校正量与无人机机载GNSS RTK接收机接收到的测量值进行对比坐标修正，以此提高航空器进行位置坐标定位时的误差精度。
本实施例的第二路采用4G LTE移动运营商通信，支持TCP、UDP网络协议，使用运营商广泛网络覆盖优点，基本无通信距离限制，具备网络覆盖广、抗干扰能力强、支持网络AT指令可通过网络远程配置设备等特点。本实施例的这一路传输链路同时将从地面端的控制站的差分全球定位系统GNSS RTK接收器从卫星收集的数据，传输至空中端的航空器，与航空器的机载差分全球定位系统GNSS RTK接收器获取的由卫星收集的数据进行误差修正。
在本实施例中，通过上述二路组合的方式进行组网数据链路传输通信，提高差分全球定位系统GNSS RTK在无人机飞行器或无人机飞行器集群稳定快速准确定位。
请参考图8示出的模块框图，在本实施例中，地面端的控制站内置差分全球定位系统GNSS RTK模块，该模块通过数据电缆分别与LoRa扩频通信模块和4G移动通信模块互相连接。进一步地，控制站还可通过线缆与电脑端的上位机链接(图中未示出)。
在本实施例中，空中端(无人机飞行器)上LoRa扩频通信模块通过线缆与机上的差分全球定位系统GNSS RTK模块连接，4G移动通信模块通过线缆与飞行控制系统连接。
在本实施例中，地面端(地面站)LoRa扩频技术模块把地面全球定位系统GNSS RTK模块接收的数据，通过无线传输至空中端(无人机飞行器)LoRa模块并通过(串口)数据线缆传输至机上差分全球定位系统GNSS RTK模块。地面端(地面站)4G移动通信模块把地面全球定位系统GNSS RTK模块接收的数据，通过4G移动通信技术无线传输至机载4G移动通信模块。
在本实施例中，空中端(无人机飞行器)飞行控制系统，分别通过(串口)协议分别获取来的二路地面全球定位系统GNSS RTK数据和机载端全球定位系统GNSS RTK数据进行误差计算修正，并进行位置坐标定位。
可选地，在本实施例中，上述4G移动通信链路可替换成其他低成本433MHz无线通信技术予以实现。
可选地，在本实施例中，上述的4G移动通信链路可替换成其他高成本带宽更高的5G移动通信技术予以实现。
可以看出，在本实施例中，所设计的两条并行链路集成了多通信链路组合，使得控制站与航空器的数据通信传输链路具备两个，提升了全球定位系统GNSS RTK数据在无人机定位时的误差精度和定位速度。
在本实施例中，所设计的控制站与航空器之间的无线传输数据链路，充分利用了差分全球定位系统GNSS RTK接收到的卫星数据，并通过LoRa扩频通信链路、4G移动通信链路分别传输至无人机飞行器，与无人机飞行器机载差分全球定位系统GNSS RTK接收卫星数据进行位置误差修正，从而保证了航空器在进行飞行控制定位时的准确性和及时性。
在本实施例中，集成LoRa通信、4G通信二路组合的数据链路设计，以及结合控制站对集成GNSS模块、LoRa模块、4G移动通信模块的航空器进行一对一(端对端)模式、或一对多(广播)模式远程无线数据传输方案，具有小型轻量化、快速定位、低功耗以及远距离通信能力强的优点，所设计的地面端的控制站具备丰富的对外无线通信接口，从而增强了其适配能力，可极大程度地提高无人机等航空器产品的飞行安全，增强了位置定位时的准确性、可靠性以及实时性。
需要说明的是，应用于控制站的实施例与上述应用于航空器的实施例属于同一构思，其具体实现过程详细见航空器的实施例，且航空器的实施例中的技术特征在本控制站实施例中均对应适用，这里不再赘述。
请参考图8，基于上述实施例，本发明还提出了一种多数据链路定位系统，所述系统包括航空器和控制站，其中：
所述航空器100包括飞行控制单元110、与所述飞行控制单元110连接的第一差分定位模块120、与所述第一差分定位模块120连接的第一扩频通信模块130以及与所述飞行控制单元110连接的第一蜂窝通信模块140；
所述控制站200包括第二差分定位模块210、与所述第二差分定位模块210连接的第二扩频通信模块220以及与所述第二差分定位模块220连接的第二蜂窝通信模块230；
所述飞行控制单元210用于，接收由所述第一差分定位模块120获取的第一定位数据；
所述飞行控制单元210还用于，通过与所述第一差分定位模块120连接的第一扩频通信模块130接收由控制站的第二扩频通信模块220发送的第二定位数据；
所述飞行控制单元210还用于，通过与所述飞行控制单元110连接的第一蜂窝通信模块140接收由所述控制站的第二蜂窝通信模块230发送的第三定位数据；
所述飞行控制单元210还用于，通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据。
需要说明的是，上述系统实施例与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详细见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在系统实施例中均对应适用，这里不再赘述。
基于上述实施例，本发明还提出了一种多数据链路定位设备，该设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上任一项所述的多数据链路定位方法的步骤。
需要说明的是，上述设备实施例与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详细见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在设备实施例中均对应适用，这里不再赘述。
基于上述实施例，本发明还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有多数据链路定位程序，多数据链路定位程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的多数据链路定位方法的步骤。
需要说明的是，上述介质实施例与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详细见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在介质实施例中均对应适用，这里不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (10)
1.一种多数据链路定位方法，应用于航空器，其特征在于，所述方法包括：
在航空器的飞行控制单元获取位置数据时，通过与所述飞行控制单元连接的第一差分定位模块获取第一定位数据；
通过与所述第一差分定位模块连接的第一扩频通信模块接收由控制站的第二扩频通信模块发送的第二定位数据；
通过与所述飞行控制单元连接的第一蜂窝通信模块接收由所述控制站的第二蜂窝通信模块发送的第三定位数据；
通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据。
2.根据权利要求1所述的多数据链路定位方法，其特征在于，所述在航空器的飞行控制单元获取位置数据时，通过与所述飞行控制单元连接的第一差分定位模块获取第一定位数据，包括：
在所述航空器的所述飞行控制单元获取所述位置数据时，检测所述第一差分定位模块是否获取到所述第一定位数据；
在所述第一差分定位模块已获取到所述第一定位数据时，由所述第一差分定位模块通过串口协议将所述第一定位数据传输至所述飞行控制单元。
3.根据权利要求2所述的多数据链路定位方法，其特征在于，所述通过与所述第一差分定位模块连接的第一扩频通信模块接收由控制站的第二扩频通信模块发送的第二定位数据，包括：
检测所述第一扩频通信模块是否接收到所述第二定位数据，以及所述第一蜂窝通信模块是否接收到所述第三定位数据；
在已接收到所述第二定位数据时，由所述第一扩频通信模块通过串口数据线缆将所述第二定位数据传输至所述第一差分定位模块，并由所述第一差分定位模块通过串口协议将所述第二定位数据传输至所述飞行控制单元。
4.根据权利要求3所述的多数据链路定位方法，其特征在于，所述通过与所述飞行控制单元连接的第一蜂窝通信模块接收由所述控制站的第二蜂窝通信模块发送的第三定位数据，包括：
检测所述第一扩频通信模块是否接收到所述第二定位数据，以及所述第一蜂窝通信模块是否接收到所述第三定位数据；
在已接收到所述第三定位数据时，由所述第一蜂窝通信模块通过串口协议将所述第三定位数据传输至所述飞行控制单元。
5.根据权利要求4所述的多数据链路定位方法，其特征在于，所述通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据，包括：
在所述飞行控制单元接收到所述第一定位数据后的第一预设时间内，若由所述飞行控制单元接收到所述第二定位数据或所述第三定位数据，则通过所述第二定位数据或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据；
若由所述飞行控制单元接收到所述第二定位数据和所述第三定位数据，则比对所述第二定位数据和所述第三定位数据，得到第四定位数据，并通过所述第四定位数据对所述第一定位数据进行修正，将修正结果作为所述位置数据。
6.根据权利要求5所述的多数据链路定位方法，其特征在于，所述通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据，还包括：
在所述飞行控制单元接收到所述第二定位数据和所述第三定位数据的第二预设时间内，若所述飞行控制单元接收到所述第一定位数据，则通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据；
若所述飞行控制单元未接收到所述第一定位数据，则比对所述第二定位数据和所述第三定位数据，得到第四定位数据，并将所述第四定位数据作为所述位置数据。
7.一种多数据链路定位方法，应用于控制站，其特征在于，所述方法包括：
在获取到航空器的飞行控制单元对于位置数据的获取指令时，通过所述控制站的第二差分定位模块获取定位数据；
通过与所述第二差分定位模块连接的第二扩频通信模块将所述定位数据作为第二定位数据发送至航空器的第一扩频通信模块；
通过与所述第二差分定位模块连接的第二蜂窝通信模块将所述定位数据作为第三定位数据发送至所述航空器的第一蜂窝通信模块；
在所述航空器接收到所述第二定位数据和/或所述第三定位数据后，通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述航空器的第一差分定位模块获取的第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据。
8.一种多数据链路定位系统，其特征在于，所述系统包括航空器和控制站，其中：
所述航空器包括飞行控制单元、与所述飞行控制单元连接的第一差分定位模块、与所述第一差分定位模块连接的第一扩频通信模块以及与所述飞行控制单元连接的第一蜂窝通信模块；
所述控制站包括第二差分定位模块、与所述第二差分定位模块连接的第二扩频通信模块以及与所述第二差分定位模块连接的第二蜂窝通信模块；
所述飞行控制单元用于，接收由所述第一差分定位模块获取的第一定位数据；
所述飞行控制单元还用于，通过与所述第一差分定位模块连接的第一扩频通信模块接收由控制站的第二扩频通信模块发送的第二定位数据；
所述飞行控制单元还用于，通过与所述飞行控制单元连接的第一蜂窝通信模块接收由所述控制站的第二蜂窝通信模块发送的第三定位数据；
所述飞行控制单元还用于，通过所述第二定位数据和/或所述第三定位数据对所述第一定位数据进行修正，并将修正结果作为所述位置数据。
9.一种多数据链路定位设备，其特征在于，所述设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的多数据链路定位方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有多数据链路定位程序，所述多数据链路定位程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的多数据链路定位方法的步骤。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| CN202211460022.7A CN115776722A (zh) | 2022-11-17 | 2022-11-17 | 多数据链路定位方法、系统、设备及计算机可读存储介质 |
| PCT/CN2023/131530 WO2024104341A1 (zh) | 2022-11-17 | 2023-11-14 | 多数据链路定位方法、系统、设备及计算机可读存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211460022.7A CN115776722A (zh) | 2022-11-17 | 2022-11-17 | 多数据链路定位方法、系统、设备及计算机可读存储介质 |
Publications (1)
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| CN115776722A true CN115776722A (zh) | 2023-03-10 |
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Family Applications (1)
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| WO2024104341A1 (zh) | 2024-05-23 |
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