CN106455057B

CN106455057B - 无人机遥控器定位装置与方法

Info

Publication number: CN106455057B
Application number: CN201611051494.1A
Authority: CN
Inventors: 孔晗; 吉成德
Original assignee: Hangzhou Eagleguard Technology Co ltd
Current assignee: Hangzhou Eagleguard Technology Co ltd
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2020-07-21
Anticipated expiration: 2036-11-25
Also published as: CN106455057A

Abstract

本发明提供了一种无人机遥控器定位装置与方法，涉及无人机领域。该无人机遥控器定位装置与方法通过在多个第一MAC地址中查找与所述无人机身份信息匹配的无人机遥控器的身份信息从而准确地从多个信号源中查找到无人机遥控器的身份信息，并且依据每个WIFI探测器发送的每个WIFI探测器的坐标、每个WIFI探测器自发出侦听信号至接收到匹配到的无人机遥控器发出的反馈信号的时间以及信号传输速度计算出匹配到的无人机遥控器的位置，从而准确的实现对无人机遥控器的定位。

Description

无人机遥控器定位装置与方法

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体而言，涉及一种无人机遥控器定位装置与方法。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机广泛应用于军事、农业、摄影等领域，例如，利用无人机侦察、喷洒农药以及航拍等等；无人机的航行常常依赖于地面上的操作者用遥控器对无人机进行操控，目前依据管理人员的需要有时需要对无人机的遥控器进行定位。

现有技术中的无人机，均采用WIFI信号做为遥控与图传信号，主要利用目标电子设备发身的无线电波，通过无线电测向技术来定位目标电子设备。如果在目标区域WIFI信号设备非常多，传统的无线电定位技术无法分辨哪一个WIFI信号源是无人机的遥控器，并且现有的无人机遥控器采用WIFI频段跳频技术，在WIFI频段内不断变化信号频点，无人机的遥控器定位成为目前业界的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种无人机遥控器定位装置与方法，以改善上述问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种无人机遥控器定位装置，所述无人机遥控器定位装置包括：

信号接收单元，用于接收至少三个WIFI探测器侦听到的多个信号源发出的第一WIFI信号；

信息提取单元，用于提取无人机身份信息以及对接收到的第一WIFI信号进行拆包分析，并提取第一MAC地址，所述第一MAC地址携带有信号源的身份信息；

查找单元，用于在一个或多个第一MAC地址中查找与所述无人机身份信息匹配的无人机遥控器的身份信息；

所述信号接收单元还用于接收每个所述WIFI探测器发送的每个所述WIFI探测器的坐标、每个所述WIFI探测器自发出侦听信号至接收到匹配到的无人机遥控器发出的反馈信号的时间以及信号传输速度；

定位单元，用于依据每个所述WIFI探测器发送的每个所述WIFI探测器的坐标、每个所述WIFI探测器自发出侦听信号至接收到匹配到的无人机遥控器发出的反馈信号的时间以及信号传输速度计算出匹配到的无人机遥控器的位置。

第二方面，本发明实施例还提供了一种无人机遥控器定位方法，所述无人机遥控器定位方法包括：

接收至少三个WIFI探测器侦听到的多个信号源发出的第一WIFI信号；

提取无人机身份信息以及对接收到的第一WIFI信号进行拆包分析，并提取第一MAC地址，所述第一MAC地址携带有信号源的身份信息；

在多个第一MAC地址中查找与所述无人机身份信息匹配的无人机遥控器的身份信息；

接收每个所述WIFI探测器发送的每个所述WIFI探测器的坐标、每个所述WIFI探测器自发出侦听信号至接收到匹配到的无人机遥控器发出的反馈信号的时间以及信号传输速度；

依据每个所述WIFI探测器发送的每个所述WIFI探测器的坐标、每个所述WIFI探测器自发出侦听信号至接收到匹配到的无人机遥控器发出的反馈信号的时间以及信号传输速度计算出匹配到的无人机遥控器的位置。

与现有技术相比，本发明提供的无人机遥控器定位装置与方法，通过在多个第一MAC地址中查找与所述无人机身份信息匹配的无人机遥控器的身份信息从而准确地从多个信号源中查找到无人机遥控器的身份信息，并且依据每个WIFI探测器发送的每个WIFI探测器的坐标、每个WIFI探测器自发出侦听信号至接收到匹配到的无人机遥控器发出的反馈信号的时间以及信号传输速度计算出匹配到的无人机遥控器的位置，从而准确的实现对无人机遥控器的定位。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的后台服务器分别与三个WIFI探测器的交互示意图；

图2为本发明实施例提供的后台服务器的结构框图；

图3为本发明实施例提供的无人机遥控器定位装置的功能单元示意图；

图4为本发明实施例提供的无人机遥控器定位方法的流程图。

图标：100-无人机；200-无人机遥控器；300-后台服务器；400-WIFI探测器；201-无人机遥控器定位装置；202-存储器；203-存储控制器；204-处理器；205-外设接口；301-信号接收单元；302-信息提取单元；303-查找单元；304-定位单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明较佳实施例所提供的无人机遥控器定位装置与方法可应用于如图1所示的应用环境中。如图1所示，无人机100、无人机遥控器200、后台服务器300、WIFI探测器400位于无线通信网络中，WIFI探测器400用于通过电磁波扫描无人机100与无人机遥控器200，后台服务器300分别与WIFI探测器400进行数据交互。

图2示出了本发明实施例中的后台服务器300的结构框图。如图2所示，后台服务器300包括无人机遥控器定位装置201、存储器202、存储控制器203，一个或多个(图中仅示出一个)处理器204、外设接口205等。这些组件通过一条或多条通讯总线/信号线相互通讯。所述无人机遥控器定位装置201包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器202中或固化在所述后台服务器300的操作系统(operatingsystem，OS)中的软件功能模块。

存储器202可用于存储软件程序以及模块，如本发明实施例中的无人机遥控器定位装置及方法所对应的程序指令/模块，处理器204通过运行存储在存储器202内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，如本发明实施例提供的无人机遥控器定位方法。

存储器202可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。处理器204以及其他可能的组件对存储器202的访问可在存储控制器203的控制下进行。

外设接口205将各种输入/输出装置耦合至处理器204以及存储器202。在一些实施例中，外设接口205、处理器204以及存储控制器203可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现。

可以理解，图2所示的结构仅为示意，后台服务器300还可包括比图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2所示不同的配置。图2中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

请参阅图3，本发明实施例提供的无人机遥控器定位装置201包括信号接收单元301、信息提取单元302、查找单元303以及定位单元304。

所述信号接收单元301用于接收至少三个WIFI探测器400侦听到的多个信号源发出的第一WIFI信号以及一无人机100的发出的第二WIFI信号。

本实施例中，所述WIFI探测器400的数量采用3个，当然地，WIFI探测器400的数量还可以4个、5个、6个等等，WIFI探测器400的数量越多，最后对无人机遥控器200的定位越精确。

所述信息提取单元302用于对接收到的第一WIFI信号进行拆包分析，并提取第一MAC地址，所述第一MAC地址携带有信号源的身份信息以及对接收到的第二WIFI信号进行拆包分析，并提取第二MAC地址，所述第二MAC地址携带有无人机身份信息。另外，本实施例中，信息提取单元302获取无人机身份信息的方式还可以为直接在存储器202中提取，在此不做限制，并且本实施例中，无人机身份信息与无人机遥控器200的身份信息预建立有对应关系。

所述查找单元303用于在一个或多个第一MAC地址中查找与所述无人机身份信息匹配的无人机遥控器200的身份信息。

所述信号接收单元301还用于接收每个所述WIFI探测器400发送的每个所述WIFI探测器400的坐标、每个所述WIFI探测器400自发出侦听信号至接收到匹配到的无人机遥控器200发出的反馈信号的时间以及信号传输速度。

所述定位单元304用于依据每个所述WIFI探测器400发送的每个所述WIFI探测器400的坐标、每个所述WIFI探测器400自发出侦听信号至接收到匹配到的无人机遥控器200发出的反馈信号的时间以及信号传输速度计算出匹配到的无人机遥控器200的位置。

具体地，

所述定位单元304用于依据算式X_D＝X′_D cosθ-Y′_D sinθ+X_A；Y_D＝X′_D sinθ+Y′_Dcosθ+Y_A；

其中，

计算出匹配到的无人机遥控器200的位置。

其中，X_A、X_B、X_C分别为三个WIFI探测器400的纬度坐标，Y_A、Y_B、Y_C分别为三个WIFI探测器400的经度坐标，V为侦听信号的传播速度；t₁、t₂、t₃分别为所述三个WIFI探测器400发出的侦听信号至接收到匹配到的无人机遥控器200发出的反馈信号的时间。

请参阅图4，本发明实施例还提供了一种无人机遥控器定位方法，需要说明的是，本实施例所提供的无人机遥控器定位方法，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。所述无人机遥控器定位方法包括：

步骤S401：接收至少三个WIFI探测器400侦听到的多个信号源发出的第一WIFI信号。

可以理解地，可通过信号接收单元301执行步骤S401。

步骤S402：提取无人机身份信息以及对接收到的第一WIFI信号进行拆包分析，并提取第一MAC地址，所述第一MAC地址携带有信号源的身份信息。

可以理解地，可通过信息提取单元302执行步骤S402。

具体地，本实施例中，提取无人机身份信息的方式包括以下两种：

第一种：在后台服务器300的存储器202提取预存储的无人机身份信息。

第二种：预先通过信息接收单元接收WIFI探测器400侦听到的一无人机的第二WIFI信号；并依据信息提取单元302对接收到的第二WIFI信号进行拆包分析，并提取第二MAC地址，所述第二MAC地址携带有无人机身份信息。

步骤S403：在多个第一MAC地址中查找与所述无人机身份信息匹配的无人机遥控器200的身份信息。

可以理解地，可通过查找单元303执行步骤S403。

步骤S404：接收每个所述WIFI探测器400发送的每个所述WIFI探测器400的坐标、每个所述WIFI探测器400自发出侦听信号至接收到匹配到的无人机遥控器200发出的反馈信号的时间以及信号传输速度。

可以理解地，可通过信号接收单元301执行步骤S404。

步骤S405：依据每个所述WIFI探测器400发送的每个所述WIFI探测器400的坐标、每个所述WIFI探测器400自发出侦听信号至接收到匹配到的无人机遥控器200发出的反馈信号的时间以及信号传输速度计算出匹配到的无人机遥控器200的位置。

可以理解地，可通过定位单元304执行步骤S405。

具体地，步骤S405包括：

依据算式X_D＝X′_D cosθ-Y′_D sinθ+X_A；Y_D＝X′_D sinθ+Y′_D cosθ+Y_A；

其中，

计算出匹配到的无人机遥控器200的位置；其中，X_A、X_B、X_C分别为三个WIFI探测器400的纬度坐标，Y_A、Y_B、Y_C分别为三个WIFI探测器400的经度坐标，V为侦听信号的传播速度；t₁、t₂、t₃分别为三个WIFI探测器400发出的侦听信号至接收到匹配到的无人机遥控器200发出的反馈信号的时间，X_D、Y_D分别为无人机遥控器200的纬度坐标和经度坐标。

另外，无人机遥控器200的定位的方式还可以通过如下方式计算得出，设三个WIFI探测器400的坐标分别为(0，0)，(d，0)，(i，j)，t₁、t₂、t₃分别为所述三个WIFI探测器400发出的侦听信号至接收到匹配到的无人机遥控器200发出的反馈信号的时间，则可以依据算式

计算出匹配到的无人机遥控器200的位置，其中x、y分别为无人机遥控器200的纬度坐标和经度坐标，V为侦听信号的传播速度；t₁、t₂、t₃分别为所述三个WIFI探测器400发出的侦听信号至接收到匹配到的无人机遥控器200发出的反馈信号的时间。

综上所述，本发明提供的无人机遥控器定位装置与方法，通过在多个第一MAC地址中查找与所述无人机身份信息匹配的无人机遥控器的身份信息从而准确地从多个信号源中查找到无人机遥控器的身份信息，并且依据每个WIFI探测器发送的每个WIFI探测器的坐标、每个WIFI探测器自发出侦听信号至接收到匹配到的无人机遥控器发出的反馈信号的时间以及信号传输速度计算出匹配到的无人机遥控器的位置，从而准确的实现对无人机遥控器的定位。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims

1.一种无人机遥控器定位装置，其特征在于，所述无人机遥控器定位装置设置在后台服务器中，所述后台服务器与无人机、无人机遥控器以及WIFI探测器位于无线通信网络中，所述无人机遥控器定位装置包括：

信号接收单元，用于接收至少三个所述WIFI探测器侦听到的多个信号源发出的第一WIFI信号；

所述信号接收单元还用于接收每个所述WIFI探测器发送的每个所述WIFI探测器的坐标、每个所述WIFI探测器自发出侦听信号至接收到匹配到的所述无人机遥控器发出的反馈信号的时间以及信号传输速度；

定位单元，用于依据每个所述WIFI探测器发送的每个所述WIFI探测器的坐标、每个所述WIFI探测器自发出侦听信号至接收到匹配到的所述无人机遥控器发出的反馈信号的时间以及信号传输速度计算出匹配到的所述无人机遥控器的位置。

2.根据权利要求1所述的无人机遥控器定位装置，其特征在于，所述WIFI探测器的数量为3个。

3.根据权利要求1所述的无人机遥控器定位装置，其特征在于，所述信号接收单元还用于接收所述至少三个WIFI探测器发送的所述无人机的发出的第二WIFI信号；

所述信息提取单元用于对接收到的第二WIFI信号进行拆包分析，并提取第二MAC地址，所述第二MAC地址携带有无人机身份信息。

4.根据权利要求1所述的无人机遥控器定位装置，其特征在于，所述信息提取单元用于提取预存储的无人机身份信息。

5.一种无人机遥控器定位方法，其特征在于，所述无人机遥控器定位方法应用于后台服务器，所述后台服务器与无人机、无人机遥控器以及WIFI探测器位于无线通信网络中，所述无人机遥控器定位方法包括：

接收至少三个所述WIFI探测器侦听到的多个信号源发出的第一WIFI信号；

接收每个所述WIFI探测器发送的每个所述WIFI探测器的坐标、每个所述WIFI探测器自发出侦听信号至接收到匹配到的所述无人机遥控器发出的反馈信号的时间以及信号传输速度；

依据每个所述WIFI探测器发送的每个所述WIFI探测器的坐标、每个所述WIFI探测器自发出侦听信号至接收到匹配到的所述无人机遥控器发出的反馈信号的时间以及信号传输速度计算出匹配到的所述无人机遥控器的位置。

6.根据权利要求5所述的无人机遥控器定位方法，其特征在于，所述WIFI探测器的数量为3个。

7.根据权利要求5所述的无人机遥控器定位方法，其特征在于，所述接收至少三个所述WIFI探测器侦听到的多个信号源发出的第一WIFI信号的步骤包括：接收至少三个所述WIFI探测器侦听到的多个信号源发出的第一WIFI信号以及所述无人机的发出的第二WIFI信号；

所述提取无人机身份信息以及对接收到的第一WIFI信号进行拆包分析，并提取第一MAC地址，所述第一MAC地址携带有信号源的身份信息的步骤包括：对接收到的第一WIFI信号进行拆包分析，并提取第一MAC地址，所述第一MAC地址携带有信号源的身份信息，对接收到的第二WIFI信号进行拆包分析，并提取第二MAC地址，所述第二MAC地址携带有无人机身份信息。

8.根据权利要求5所述的无人机遥控器定位方法，其特征在于，所述提取无人机身份信息以及对接收到的第一WIFI信号进行拆包分析，并提取第一MAC地址，所述第一MAC地址携带有信号源的身份信息的步骤包括：

提取预存储的无人机身份信息以及对接收到的第一WIFI信号进行拆包分析，并提取第一MAC地址，所述第一MAC地址携带有信号源的身份信息。