CN103344979B - 一种旷野目标的无人机搜索定位方法 - Google Patents

一种旷野目标的无人机搜索定位方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103344979B
CN103344979B CN201310237307.9A CN201310237307A CN103344979B CN 103344979 B CN103344979 B CN 103344979B CN 201310237307 A CN201310237307 A CN 201310237307A CN 103344979 B CN103344979 B CN 103344979B
Authority
CN
China
Prior art keywords
target
unmanned plane
search
information
gps
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310237307.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103344979A (zh
Inventor
唐智杰
罗均
谢少荣
彭艳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Shanghai for Science and Technology
Original Assignee
University of Shanghai for Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Shanghai for Science and Technology filed Critical University of Shanghai for Science and Technology
Priority to CN201310237307.9A priority Critical patent/CN103344979B/zh
Publication of CN103344979A publication Critical patent/CN103344979A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103344979B publication Critical patent/CN103344979B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种旷野目标的无人机搜索定位方法。本方法采用两架搜索无人机搜索旷野中目标，通过自身无线系统传输可视图像，当目标锁定后，通过无人机多点视角切换和所处的姿态信息、高度信息和GPS定位信息进行定位迭代计算获得旷野目标的具体定位信息。本搜索定位方法可广泛适用于无人机目标搜索的目标定位。

Description

一种旷野目标的无人机搜索定位方法
技术领域
本发明涉机器人搜索领域，特别是涉及一种旷野目标的无人机搜索定位方法。
背景技术
随着无人机应用的推广，旷野目标搜索逐步成为一种应用热点。
旷野目标搜索中，目标定位的快速性和准确性是目标搜索定位的重要评定指标。
目前在现有技术的无人机搜索定位中，有些采用单机搜索定位，但是姿态传感传感器、GPS定位系统等存在误差，使得单机定位精度不高的结果。
有些场合采用多机搜索，存在成本高、资源浪费等缺点。
在多机搜索中采用视觉定位过程中，图像数据为平面两位数据且无法有效确立精确的视角，为目标精确定位带来困难。
发明内容
本发明的目的在于要解决现有技术存在的问题，提供一种旷野目标的无人机搜索定位方法，快速快，精度高。
为解决上述技术问题，本发明的构思是：本发明采用双无人机系统进行搜索定位，采用目标锁定后的垂直、平移、直飞的多点特定动作视角切换和坐标定位，配合在完成相同视角锁定目标情况下的无人机捷联惯导信息、GPS信息、高度信息和视角信息进行数据融合迭代定位计算，最终快速精确计算旷野目标的定位信息。
根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：
一种旷野目标的无人机搜索定位方法，其特征在于：采用两架搜索无人机（1a、1b）搜索旷野目标信息，通过无线传输给所述接收基站（2）由接收基站（2）进行目标定位迭代计算，快速精确获得目标定位信息。
上述搜索无人机（1a、1b）包括一个无人机飞行机构（101）、一个捷联惯导传感系统（102）、一个高清摄像机（103）、一个高度传感器（104）、一个GPS定位系统（105）、一个中央控制器（106）和一个无线通讯系统（107），所述中央控制器（106）分别与所述捷联惯导传感系统（102）、高清摄像机（103）、高度传感器（104）、GPS定位系统（105）、中央控制器（106）和无线通讯系统（107）相连，并一起安装在所述无人机飞行机构（101）之上。
上述定位迭代计算方法是通过所述无人机锁定目标后获得无人机垂直、平移和直飞的多点特定动作视角切换和坐标定位，完成相同视角锁定目标情况下所处的捷联惯导信息、高度信息、GPS定位信息和视角信息进行定位迭代三角计算，获得旷野目标的具体定位信息。
上述接收基站（2）主要用于接收所述搜索无人机（1a、1b）的捷联惯导信息、高度信息、GPS定位信息和视角信息进行定位迭代三角计算，并完成相关远程控制的功能。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著进步：本发明采用双机视觉定位配合捷联惯导信息、高度信息、GPS定位信息，通过特定动作视角切换和坐标定位，采用迭代三角计算获得旷野目标的具体定位信息。
本发明的目标搜索定位方法可广泛适用于无人机目标搜索定位。
附图说明
附图1是本发明一个实施例的框图。
附图2是图1示例中搜索无人机的结构示意图。
附图3是本发明的迭代三角计算算法示意图。
具体实施方式
本发明的优选实施例结合附图详述如下：
实施例一：
如图1所示，在本旷野目标的无人机搜索定位方法：采用两架搜索无人机（1a、1b）搜索旷野目标信息，通过无线传输给接收基站（2），由接收基站（2）进行目标定位迭代计算，快速精确获得目标定位信息。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下：
参见图2，所述搜索无人机（1a、1b）包括一个无人机飞行机构（101）、一个捷联惯导传感系统（102）、一个高清摄像机（103）、一个高度传感器（104）、一个GPS定位系统（105）、一个中央控制器（106）和一个无线通讯系统（107），所述中央控制器（106）分别与所述捷联惯导传感系统（102）、高清摄像机（103）、高度传感器（104）、GPS定位系统（105）、中央控制器（106）和无线通讯系统（107）相连，并一起安装在所述无人机飞行机构（101）之上。
参见图3，所述定位迭代计算方法具体操作步骤如下：
设在三维坐标图中目标为T点，两无人机起始点为A、B。
通过捷联惯导信息对GPS定位信息进行校正计算出无人机所处各点的GPS定位信息。
在目标锁定情况下，记录目标锁定视角点，1号无人机锁定目标后对应视角为∠A＇AT，2号无人机锁定目标后对应视角为∠B＇BT，其中A＇与B＇分别为1号无人机和2号无人机锁定目标后的位置点，获得视角角度过程中通过姿态角度信息进行修正，以保证锁定视角的参考坐标为地面三维坐标系，且无姿态角偏差。记录A，B的GPS坐标和高度,得A（xa,ya,ha），B（xb,yb,hb），其中xa,ya,ha和xb,yb,hb分别为A和B点的三位坐标值。
两个无人机分别垂直升空相同高度l，即三维坐标图中的距离|AA1|和|BB1|为l，其中A1和B1分别为两无人机垂直升空l后的位置点，记录A1，B1的GPS坐标和高度，得A1（xa,ya,ha+l）, B（xb,yb,hb+l）。
两个无人机分别对目标进行水平移动距离m，n，分别对应三位坐标图中距离|A1A2|和|B1B2|，两无人机此时的位置点为A2和B2，使得目标在无人机图像中的对应点相同，即视角相同。记录A2，B2的GPS坐标和高度A2（xa2,ya2,ha+l）, B2（xb2,yb2,hb+l）。
根据三维坐标图中已确定A、A1、A2、B、B1和B2 的GPS坐标和高度，通过三角形投影和三角形相似的三角坐标计算，可在不必知道目标锁定视角∠A＇AT和目标锁定视角∠B＇BT的大小的情况下，计算出三维坐标图中距离|A＇T|和|B＇T|，并通过ΔA＇B＇T的边角计算配合GPS定位信息A＇（xa,ya）、B＇（xb,yb）就可以精确获得目标T的GPS定位坐标。
以上通过具体实施方式对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种旷野目标的无人机搜索定位方法，其特征在于：采用两架搜索无人机（1a、1b）搜索旷野目标信息，通过无线传输给接收基站（2），由接收基站（2）进行目标定位迭代计算，快速精确获得目标定位信息；所述接收基站（2）主要用于接收所述搜索无人机（1a、1b）的捷联惯导信息、高度信息、GPS定位信息和视角信息进行定位迭代三角计算，并完成相关远程控制的功能；所述定位迭代计算方法的具体操作步骤如下：
设在三维坐标图中目标为T点，两无人机起始点为A、B；
通过捷联惯导信息对GPS定位信息进行校正计算出无人机所处各点的GPS定位信息；
在目标锁定情况下，记录目标锁定视角点，1号无人机锁定目标后对应视角为∠A＇AT，2号无人机锁定目标后对应视角为∠B＇BT，其中A＇与B＇分别为1号无人机和2号无人机锁定目标后的位置点的投影点，获得视角角度过程中通过姿态角度信息进行修正，以保证锁定视角的参考坐标为地面三维坐标系，且无姿态角偏差；记录A，B的GPS坐标和高度,得A（xa,ya,ha），B（xb,yb,hb），其中xa,ya,ha和xb,yb,hb分别为A和B点的三维坐标值；
两个无人机分别垂直升空相同高度l，即三维坐标图中的距离|AA1|和|BB1|为l，其中A1和B1分别为两无人机垂直升空l后的位置点，记录A1，B1的GPS坐标和高度，得A1（xa,ya,ha+l）, B（xb,yb,hb+l）；
两个无人机分别对目标进行水平移动距离m，n，分别对应三维坐标图中距离|A1A2|和|B1B2|，两无人机此时的位置点为A2和B2，使得目标在无人机图像中的对应点相同，即视角相同；记录A2，B2的GPS坐标和高度A2（xa2,ya2,ha+l）, B2（xb2,yb2,hb+l）；
根据三维坐标图中已确定A、A1、A2、B、B1和B2 的GPS坐标和高度，通过三角形投影和三角形相似的三角坐标计算，可在不必知道目标锁定视角∠A＇AT和目标锁定视角∠B＇BT的大小的情况下，计算出三维坐标图中距离|A＇T|和|B＇T|，并通过ΔA＇B＇T的边角计算配合GPS定位信息A＇（xa,ya）、B＇（xb,yb）就可以精确获得目标T的GPS定位坐标。
2.根据权利要求1所述的旷野目标的无人机搜索定位方法，其特征在于：每架所述搜索无人机（1a、1b）包括一个无人机飞行机构（101）、一个捷联惯导传感系统（102）、一个高清摄像机（103）、一个高度传感器（104）、一个GPS定位系统（105）、一个中央控制器（106）和一个无线通讯系统（107），所述中央控制器（106）分别与所述捷联惯导传感系统（102）、高清摄像机（103）、高度传感器（104）、GPS定位系统（105）、中央控制器（106）和无线通讯系统（107）相连，并一起安装在所述无人机飞行机构（101）之上。
CN201310237307.9A 2013-06-17 2013-06-17 一种旷野目标的无人机搜索定位方法 Expired - Fee Related CN103344979B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310237307.9A CN103344979B (zh) 2013-06-17 2013-06-17 一种旷野目标的无人机搜索定位方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310237307.9A CN103344979B (zh) 2013-06-17 2013-06-17 一种旷野目标的无人机搜索定位方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103344979A CN103344979A (zh) 2013-10-09
CN103344979B true CN103344979B (zh) 2015-08-12

Family

ID=49279792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310237307.9A Expired - Fee Related CN103344979B (zh) 2013-06-17 2013-06-17 一种旷野目标的无人机搜索定位方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103344979B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10401375B2 (en) 2014-04-10 2019-09-03 SZ DJI Technology Co., Ltd. Method and device for measuring flight parameters of an unmanned aerial vehicle
CN106093455B (zh) * 2014-04-10 2019-01-15 深圳市大疆创新科技有限公司 无人飞行器的飞行参数的测量方法及装置
CN104316949B (zh) * 2014-10-29 2016-10-26 上海大学 一种无人机搜索目标快速定位方法
CN104535993B (zh) * 2014-11-24 2017-04-05 中国运载火箭技术研究院 一种机载多主动雷达测距的地面物体高精度定位方法
US10719710B2 (en) * 2015-06-24 2020-07-21 Intel Corporation Capturing media moments of people using an aerial camera system
CN105607054A (zh) * 2016-01-27 2016-05-25 北京工业大学 收发一体式超宽带飞行雷达定时采样探测方法
CN106908822B (zh) * 2017-03-14 2020-06-30 北京京东尚科信息技术有限公司 无人机定位切换方法、装置和无人机
TWI718450B (zh) 2018-12-10 2021-02-11 財團法人工業技術研究院 使用飛行載具之無線電訊號源的無線電波分布之量測與對應之無線電特徵之估算之方法及系統
CN111413690B (zh) * 2020-02-14 2023-05-23 沈阳同保信电气设备有限公司 一种手持式无人机定位装置及方法
CN113156366B (zh) * 2021-03-03 2023-03-28 上海凌苇智能科技合伙企业(有限合伙) 一种嘈杂电磁环境下集群无人机的空间定位方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101561493A (zh) * 2009-05-26 2009-10-21 上海大学 基于双飞行机器人对有源目标的定位方法与系统
CN102937443A (zh) * 2012-01-13 2013-02-20 唐粮 一种基于无人机的目标快速定位系统及方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012018001A (ja) * 2010-07-06 2012-01-26 Sony Corp 測位システム、通信装置、及び測位方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101561493A (zh) * 2009-05-26 2009-10-21 上海大学 基于双飞行机器人对有源目标的定位方法与系统
CN102937443A (zh) * 2012-01-13 2013-02-20 唐粮 一种基于无人机的目标快速定位系统及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
多无人机搜索有源目标模拟实验控制系统的研究;童金等;《制造业自动化》;20100331;第32卷(第3期);104－107页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103344979A (zh) 2013-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103344979B (zh) 一种旷野目标的无人机搜索定位方法
CN104316949A (zh) 一种无人机搜索目标快速定位方法
CN109425365B (zh) 激光扫描设备标定的方法、装置、设备及存储介质
JP6688521B2 (ja) 測位方法、端末及びサーバー
US9772185B2 (en) Measuring system and method for determining new points
KR102394103B1 (ko) 위치 결정 방법 및 장치, 서버 및 시스템
JP5927735B2 (ja) 地図データ作成装置、自律移動システムおよび自律移動制御装置
US9749809B2 (en) Method and system for determining the location and position of a smartphone based on image matching
EP3147629B1 (en) Object detection device and object detection method
KR101326889B1 (ko) 이동 기준국을 이용한 차량간 상대 위치 제어 방법 및 그 시스템
US8213706B2 (en) Method and system for real-time visual odometry
CN111413721A (zh) 车辆定位的方法、装置、控制器、智能车和系统
WO2018120350A1 (zh) 对无人机进行定位的方法及装置
KR101444685B1 (ko) 영상기반 멀티센서 데이터를 이용한 차량의 위치자세 결정 방법 및 장치
CN106933223B (zh) 一种机器人自主导航方法及系统
CN107808395B (zh) 一种基于slam的室内定位方法
US20170003395A1 (en) Navigation signal processing device, navigation signal processing method, and navigation signal processing program
CN104076348A (zh) 一种雷达超视距基线无源协同定位方法
US10642284B1 (en) Location determination using ground structures
CN105549605A (zh) 一种实现无人机盯飞的方法
WO2022110797A1 (zh) 一种标定方法、装置、电子设备及存储介质
CN103575274A (zh) 高性能星图匹配自主导航定位系统
CN102506872A (zh) 一种判定飞行航路偏离的方法
JP2017026552A (ja) ３次元計測装置、３次元計測方法、及びプログラム
JP2013061270A (ja) 現在位置算出装置および現在位置算出方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150812

Termination date: 20180617

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee