CN106886007A - 无人机定位方法和系统 - Google Patents
无人机定位方法和系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106886007A CN106886007A CN201710104041.9A CN201710104041A CN106886007A CN 106886007 A CN106886007 A CN 106886007A CN 201710104041 A CN201710104041 A CN 201710104041A CN 106886007 A CN106886007 A CN 106886007A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frequency
- observation
- fuzziness
- phase
- unmanned plane
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/04—Position of source determined by a plurality of spaced direction-finders
Abstract
本发明涉及一种无人机定位方法和系统,无人机定位方法包括:读取无人机在第一频点对应的第一相位观测值和第一码观测值,以及所述无人机在第二频点对应的第二相位观测值和第二码观测值;计算第一模糊度以及第二模糊度;分别读取第一基站相位观测值和第一移动站相位观测值,以及第二基站相位观测值和第二移动站相位观测值;分别计算第一基站相位观测值和第一移动站相位观测值之间的第一双差相位观测值,以及第二基站相位观测值和第二移动站相位观测值之间的第二双差相位观测值,根据第一双差相位观测值和第二双差相位观测值构建双差观测模型;根据所述第一模糊度和第二模糊度求解所述双差观测模型,根据求解得到的结果确定所述无人机的位置坐标。
Description
技术领域
本发明涉及无人机航测技术领域,特别是涉及一种无人机定位方法和系统。
背景技术
无人机航测是传统航空摄影测量手段的有力补充,具有机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、适用范围广、生产周期短等特点,在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取等方面具有明显优势。
无人机定位对无人机航测的精准性具有重要影响,传统的无人机定位方案中,有些方案中,每平方公里甚至需要设置20-30个相控点,相应的数据处理过程复杂,定位效率低。
发明内容
基于此,有必要针对无人机定位效率低的技术问题,提供一种无人机定位方法和系统。
一种无人机定位方法,包括如下步骤:
读取无人机在第一频点对应的第一相位观测值和第一码观测值,以及所述无人机在第二频点对应的第二相位观测值和第二码观测值;
根据所述第一相位观测值、第一码观测值、第二相位观测值、第二码观测值、第一频点对应的第一频率以及第二频点对应的第二频率计算所述第一频点对应的第一模糊度以及第二频点对应的第二模糊度;
分别读取无人机在第一频点对应的第一基站相位观测值和第一移动站相位观测值,以及所述无人机在第二频点对应的第二基站相位观测值和第二移动站相位观测值;其中,所述第一基站相位观测值和第二基站相位观测值均为地面基站输出的观测值,所述第一移动站相位观测值和第二移动站相位观测值均为空中移动站输出的观测值;
分别计算所述第一基站相位观测值和第一移动站相位观测值之间的第一双差相位观测值,以及第二基站相位观测值和第二移动站相位观测值之间的第二双差相位观测值,根据所述第一双差相位观测值和第二双差相位观测值构建双差观测模型;
根据所述第一模糊度和第二模糊度求解所述双差观测模型,根据求解得到的结果确定所述无人机的位置坐标。
一种无人机定位系统,包括:
第一读取模块,用于读取无人机在第一频点对应的第一相位观测值和第一码观测值,以及所述无人机在第二频点对应的第二相位观测值和第二码观测值;
计算模块,用于根据所述第一相位观测值、第一码观测值、第二相位观测值、第二码观测值、第一频点对应的第一频率以及第二频点对应的第二频率计算所述第一频点对应的第一模糊度以及第二频点对应的第二模糊度;
第二读取模块,用于分别读取无人机在第一频点对应的第一基站相位观测值和第一移动站相位观测值,以及所述无人机在第二频点对应的第二基站相位观测值和第二移动站相位观测值;其中,所述第一基站相位观测值和第二基站相位观测值均为地面基站输出的观测值,所述第一移动站相位观测值和第二移动站相位观测值均为空中移动站输出的观测值;
构建模块,用于分别计算所述第一基站相位观测值和第一移动站相位观测值之间的第一双差相位观测值,以及第二基站相位观测值和第二移动站相位观测值之间的第二双差相位观测值,根据所述第一双差相位观测值和第二双差相位观测值构建双差观测模型;
确定模块,用于根据所述第一模糊度和第二模糊度求解所述双差观测模型,根据求解得到的结果确定所述无人机的位置坐标。
上述无人机定位方法和系统,仅需获取无人机的第一相位观测值和第一码观测值、第二相位观测值和第二码观测值,便可以计算第一模糊度和第二模糊度的求解;以便将第一模糊度和第二模糊度代入双差观测模型计算上述无人机的位置坐标,实现对无人机的定位;上述定位过程需要处理的参数较少,计算过程相对简单,有效提高了无人机的定位效率。
附图说明
图1为一个实施例的无人机定位方法流程图;
图2为一个实施例的卫星通信系统示意图;
图3为一个实施例的无人机定位系统结构示意图;
图4为一个实施例中无人机定位系统运行过程中的显示界面示意图;
图5为一个实施例中无人机定位系统运行过程中的显示界面示意图;
图6为一个实施例中无人机定位系统运行过程中的显示界面示意图;
图7为一个实施例中无人机定位系统运行过程中的显示界面示意图;
图8为一个实施例中无人机定位系统运行过程中的显示界面示意图;
图9为一个实施例中无人机定位系统运行过程中的显示界面示意图;
图10为一个实施例中无人机定位系统运行过程中的显示界面示意图;
图11为一个实施例中无人机定位系统运行过程中的显示界面示意图;
图12为一个实施例中无人机定位系统运行过程中的显示界面示意图;
图13为一个实施例的逻辑架构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的无人机定位方法和系统的具体实施方式作详细描述。
参考图1,图1所示为一个实施例的无人机定位方法流程图,包括如下步骤:
S10,读取无人机在第一频点对应的第一相位观测值和第一码观测值,以及所述无人机在第二频点对应的第二相位观测值和第二码观测值;
上述无人机对应的卫星通信系统可以如图2所示,包括设置在空中的移动站112,以及地面上的基站113,在移动站112可以向无人机111发射不同频率的观测信号时,上述移动站112和基站113均可以输出各个频率的观测信号所对应的相位观测值(载波相位观测值)和码观测值;比如,若移动站112向无人机111发射第一频率的观测信号,则移动站112输出第一移动站相位观测值和第一移动站码观测值,基站113输出第一基站相位观测值和第一基站码观测值,以此类推。
上述第一相位观测值可以为第一基站相位观测值,也可以为第一移动站相位观测值;若第一相位观测值为第一基站相位观测值,则上述第一相位观测值、第一码观测值、第二相位观测值和第二码观测值均为基站输出的观测值;若第一相位观测值为第一移动站相位观测值,则上述第一相位观测值、第一码观测值、第二相位观测值和第二码观测值均为移动站输出的观测值。
在一个实施例中,获取第一相位观测值第一码观测值P1、第二相位观测值第二码观测值P2后,可以确定它们与观测信号传播时间τ之间的关系:式中,f1表示第一频率,f2表示第二频率。此时,和之间的线性组合的一般形式为:则, 的整周模糊度为Nnm=nN1+mN2;其中,n表示第n频点,m表示为第m频点,即对于的n为1,对应的m为2。
S20,根据所述第一相位观测值、第一码观测值、第二相位观测值、第二码观测值、第一频点对应的第一频率以及第二频点对应的第二频率计算所述第一频点对应的第一模糊度以及第二频点对应的第二模糊度;
在一个实施例中,上述步骤S20可以包括:
S21,根据所述第一相位观测值、第一码观测值、第二相位观测值、第二码观测值、第一频点对应的第一频率以及第二频点对应的第二频率构建观测方程组;
上述步骤可以根据各个频点(第一频点和第二频点)对应的观测信号在船舶过程中的特性建立相应的观测方程。
S22,根据所述观测方程组确定所述第一频点对应的第一模糊度的表达式,以及第二频点对应的第二模糊度的表达式,根据所述第一模糊度和第二模糊度确定所述第一频点和第二频点所对应的模糊度宽巷解;
上述步骤可以对观测方程组进行求解,根据求解得到的结果确定第一模糊度的表达式,以及第二模糊度的表达式,进而确定第一频点和第二频点所对应的模糊度宽巷解;所确定的模糊度宽巷解具有较高的精度。
在一个实施例中,上述观测方程组可以包括:
其中,表示第一相位观测值,表示第二相位观测值,P1表示第一码观测值,P2表示第二码观测值,f1表示第一频率,f2表示第二频率,u表示电离层影响因子,u=ρ/c+Δδ,ρ为移动站至基站机的距离,c为光速,Δδ为钟差及对流层等影响的有效距离偏差,N1表示第一模糊度,N2表示第二模糊度。
作为一个实施例,对上述观测方程组进行求解,可以得到第一模糊度的表达式为:
第二模糊度的表达式为:
其中,码观测值Pi(P1和P2)存在高度不确定性,在N1和NN2的求解中被g和h加以放大;
利用宽巷进行整周模糊度的解算,得到所述模糊度宽巷解为:
式中P1+P2的系数码观测值P1,P2的噪声受到有效抑制,同时也削弱了各项相同误差的影响,因而上述Nw的精度比上述N1和N2的精度要高很多。
S23,根据所述模糊度宽巷解和观测方程组确定误差方程组,根据所述误差方程组求解所述第一模糊度和第二模糊度;
将上述模糊度宽巷解代入观测方程组后,可以使电离层影响通过差分得到消除,得到相应误差方程组,使求解得到的第一模糊度和第二模糊度具有较高的精度。
在一个实施例中,将Nw=N1-N2代入观测方程组,使电离层影响通过差分得到消除,得到上述误差方程组可以包括:
其中,表示第一频点的载波误差,表示第二频点的载波误差,表示第一频点的伪距误差,表示第二频点的伪距误差,上述可以由相关接收机的相位跟踪环路和码跟踪环路确定,其取值通常是载波波长或者码长的1%;λ1表示第一频点对应的第一载波相位波长,λ2表示第二频点对应的第二载波相位波长,c表示光速,表示第一相位观测值,表示第二相位观测值,P1表示第一码观测值,P2表示第二码观测值,u表示电离层影响因子,N1表示第一模糊度,N2表示第二模糊度,Nw表示模糊度宽巷解。
作为一个实施例,所述根据所述误差方程组求解所述第一模糊度和第二模糊度的过程可以包括:
计算所述误差方程组的最小二乘解;其中,所述最小二乘解包括第一模糊度和第二模糊度;
所述第一模糊度为
所述第一模糊度为N2=N1-Nw;
其中, 表示载波误差,σP表示伪距误差,λi表示第i频点对应的载波相位波长,i的取值为1或者2。
本实施例中,得到N1和N2后,便可以将其代入其他方程组,求得无人机到卫星等设备的距离,确定无人机的位置。第一频点和第二频点对应的双频观测量组合主要用于确定宽巷整周模糊度,进而求解各分离频点的整周模糊度,由于宽巷整周的精度误差较大,因此在解算过程中必须换成独立频点中的一个进行观测方程的建立和解算。
S30,分别读取无人机在第一频点对应的第一基站相位观测值和第一移动站相位观测值,以及所述无人机在第二频点对应的第二基站相位观测值和第二移动站相位观测值;其中,所述第一基站相位观测值和第二基站相位观测值均为地面基站输出的观测值,所述第一移动站相位观测值和第二移动站相位观测值均为空中移动站输出的观测值;
上述步骤中,第一基站相位观测值、第一基站码观测值、第二基站相位观测值和第二基站码观测值均为地面基站输出的观测值;第一移动站相位观测值、第一移动站码观测值、第二移动站相位观测值和均第二移动站码观测值为空中移动站输出的观测值。在上述无人机定位过程中,移动站向无人机发射第一频率的观测信号,则移动站输出第一移动站相位观测值和第一移动站码观测值,基站输出第一基站相位观测值和第一基站码观测值;移动站向无人机发射第二频率的观测信号,则移动站输出第二移动站相位观测值和第二移动站码观测值,基站输出第二基站相位观测值和第二基站码观测值。
S40,分别计算所述第一基站相位观测值和第一移动站相位观测值之间的第一双差相位观测值,以及第二基站相位观测值和第二移动站相位观测值之间的第二双差相位观测值,根据所述第一双差相位观测值和第二双差相位观测值构建双差观测模型;
上述步骤中,第一双差相位观测值可以为第一基站相位观测值和第一移动站相位观测值之间的差值,第二双差相位观测值可以为第二基站相位观测值和第二移动站相位观测值之间的差值。
在一个实施例中,可以根据相关硬件平台的特点,对所使用的工作参数做如下规划:
利用B3(第一频点)上的伪随机码进行伪距测量,由于B3上调制的伪随机码的速率高达10.23Mchip/s(码片每秒),波长只有23.63cm(厘米)。其对应的伪距为
ρ(1)=ρ1,
选择频点组合B3(第一频点),B2(第二频点),B1(第三频点),其虚拟波长为102.47cm,载波相位测量值为省略测量噪声,联立可得浮点模糊度:
对上式直接求整,易得整周模糊度此时λ12对应的伪距为ρ(2)的精度比ρ(1)高。
宽巷整周模糊度可以直接而且非常准确的求出,该组合极大降低了宽巷整周模糊度计算难度。但是量测噪声:被放大了。
在RNSS信号三个载波中,B1的波长最短,取得的测量精度最高。求出B1上的频率的整周模糊度:
对应的伪距为:
初始化完成了对B1至B3频点整周模糊度的确定后,在形成观测解算方程时,可以采用基于B1频点建立。
在一个实施例中,上述双差观测模型可以为:
其中,表示双差伪距观测值,表示无人机的位置坐标,表示码观测噪声,可以根据各个频点分别对应的观测信号特点确定,λi表示第i频点对应的载波相位波长,表示第i双差载波相位观测值,可以为第i频点对应的观测信号进行无人机定位时,移动站输出的第i移动站相位观测值与第i基站相位观测值之差,为第i频点对应的整周模糊度,可以为第i频点对应的观测信号进行无人机定位时,移动站对应的第i模糊度与基站对应的第i模糊度之差,为第i频点对应的载波相位观测噪声,可以根据第i频点对应的观测信号特点确定。
作为一个实施例,上述双差伪距观测值的确定过程可以包括:
利用第一频点对应的伪随机码进行伪距测量,得到第一伪距为:ρ(1)=ρ1,获取所述第一频点和第二频点对应的组合相位观测值:确定第一频点和第二频点对应的浮点模糊度其中,λ12表示第一频点和第二频点对应的载波组合波长;
确定λ12对应的第二伪距:其中表示对N12向上取整;
确定波长最短的第三频点对应的整周模糊度:其中,φ23表示第二频点和第三频点载波对应的组合相位,φ3表示第三频点的载波相位观测值,表示对第二频点和第三频点对应的浮点模糊度N23向上取整,λ23表示第二频点和第三频点对应的载波组合波长,λ3表示第三频点对应的载波波长;
确定第三伪距:其中,表示对N3向上取整;
根据所述第一伪距、第二伪距以及第三伪距中任意两个的差值确定双差伪距观测值
S50,根据所述第一模糊度和第二模糊度求解所述双差观测模型,根据求解得到的结果确定所述无人机的位置坐标。
根据上述步骤求解得到的无人机位置坐标便可以确定相应无人机在空中的位置,实现对无人机的定位。
在一个实施例中,上述根据所述第一模糊度和第二模糊度求解所述双差观测模型的过程可以包括:
将所述第一模糊度和第二模糊度代入所述双差观测模型进行线性化;
对线性化处理后的双差观测模型进行最小二乘求解运算,得到求解结果。
本发明提供的无人机定位方法和系统,仅需获取无人机的第一相位观测值和第一码观测值、第二相位观测值和第二码观测值,便可以计算第一模糊度和第二模糊度的求解;以便将第一模糊度和第二模糊度代入双差观测模型计算上述无人机的位置坐标,实现对无人机的定位;上述定位过程需要处理的参数较少,计算过程相对简单,有效提高了无人机的定位效率。
参考图3所示,图3为一个实施例的无人机定位系统结构示意图,包括:
第一读取模块10,用于读取无人机在第一频点对应的第一相位观测值和第一码观测值,以及所述无人机在第二频点对应的第二相位观测值和第二码观测值;
计算模块20,用于根据所述第一相位观测值、第一码观测值、第二相位观测值、第二码观测值、第一频点对应的第一频率以及第二频点对应的第二频率计算所述第一频点对应的第一模糊度以及第二频点对应的第二模糊度;
第二读取模块30,用于分别读取无人机在第一频点对应的第一基站相位观测值和第一移动站相位观测值,以及所述无人机在第二频点对应的第二基站相位观测值和第二移动站相位观测值;其中,所述第一基站相位观测值和第二基站相位观测值均为地面基站输出的观测值,所述第一移动站相位观测值和第二移动站相位观测值均为空中移动站输出的观测值;
构建模块40,用于分别计算所述第一基站相位观测值和第一移动站相位观测值之间的第一双差相位观测值,以及第二基站相位观测值和第二移动站相位观测值之间的第二双差相位观测值,根据所述第一双差相位观测值和第二双差相位观测值构建双差观测模型;
确定模块50,用于根据所述第一模糊度和第二模糊度求解所述双差观测模型,根据求解得到的结果确定所述无人机的位置坐标。
本发明提供的无人机定位系统与本发明提供的无人机定位方法一一对应,在所述无人机定位方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于无人机定位系统的实施例中,特此声明。
上述无人机定位系统可以在具有智能操作系统的智能设备上运行,运行上述无人机定位系统确定相应无人机位置可以包括如下过程:新建项目;导入数据;坐标系统设置;站点属性配置;解算设置;数据解算;导出结果文件。
上述各个过程具体可以包括:
新建项目:执行无人机定位系统主程序,启动UAV-PPK后处理软件,此时上述无人机定位系统的显示界面可以参考图4所示,选择『向导』菜单的【新建项目】进入任务设置窗口。在“项目名称”中输入项目名称,同时可以选择项目存放的文件夹,“工作目录”中显示的是现有项目文件的路径,按【确定】完成新项目的创建工作。
导入数据:设置好项目名称和工作目录后,此时需要导入数据。选择『向导』菜单的【导入数据】进入数据导入窗口(显示界面可以参考图5所示)。点击“导入数据”的【导入】按钮,选择需要导入的基站文件(*.GNS/*.ZHD/*.O格式)、移动站文件(*.GNS/*.ZHD/*.O格式)和无人机*.txt(包含位置信息、相片信息、姿态角信息),本系统可以导入一个基站文件,支持导入多个移动站文件、多个无人机*.txt文件(包含位置信息、相片信息、姿态角信息)。若导入错误,可以选择文件进行删除,其显示界面可以参考图6所示。导入Hi-Survey项目文件夹,点击“手簿项目文件”的【导入】按钮,选择需要导入的与之前导入观测文件相对应的Hi-Survey项目文件夹。点击【确定】按钮进行数据导入,此时我们会看到数据读取的进度条(参考图7所示),此进度条可以看到数据读取是否完成。数据读取完成后,显示界面可以显示基站、移动站在平面地图的大概位置(单点定位结果)。
坐标系统设置:数据导入完成后,系统将弹出坐标系统属性设置对话框,参考图8所示,可以对地方参考椭球和投影方法及参数进行设置.
站点属性配置:选择『向导』菜单的【站点属性】进入属性配置窗口,配置完一个站点属性后,点击中间的树形目录的【观测数据】,可查看详细的文件列表,显示界面可以参考图9所示。双击某一行,即可弹出文件对应站点的属性编辑界面,这里可以设置站点坐标、天线高,接收机类型,天线类型。对于UAV用户需要配置的只有基站站标、移动站天线高信息即可。按照相同方法完成所有文件天线信息的录入或编辑。此处需要对基站的坐标进行配置,由于系统从静态文件中读取的基站坐标可能不准确,同时也要对移动站的天线高进行配置,系统从静态文件中读取的移动站天线高也可能不准确。
解算设置:参考图10所示,可以选择『解算』菜单的【解算设置】进入解算设置窗口,在弹出的对话框中,用户可以设置参与解算的卫星高度截止角、参与解算的卫星系统、解算开始时间、解算结束时间以及解算间隔。用户可以不必对解算进行设置,软件会自动按照默认的设置进行解算,默认设置为:卫星截止高度角为10°,GPS+BDS+GLONASS,解算开始时间为所有观测文件的最小观测时间,解算结束时间为所有观测文件的最大观测时间,解算间隔默认为观测文件的采样间隔。
解算全部:选择『向导』菜单的【解算全部】,或选择『解算』菜单的【解算全部】来执行解算命令,软件会自动开始对各移动站数据进行解算。用户可以通过进度条查看解算进度(参考图11所示)。
图像显示:所有移动站数据解算完成后,用户可以通过『工作区』的【平面图】查看定位轨迹及解状态,如果存在多个移动站,用户可以点击中间的树形目录的【解算结果】来查看详细的文件列表。单击选择某个文件,可以查看对应站点的定位轨迹及解状态,解状态可以通过【平面图】上的图例进行查看。如果用户电脑能连网,也可以通过『工作区』的【在线地图】查看定位轨迹,在菜单栏中『设置』的【软件配置】中,用户可以选择是否启用在线地图,如果启用在线地图,用户可以选择启用百度地图或启用谷歌地图等常用地图进行显示。
导出结果:数据解算完成后,可以选择『向导』菜单的【导出结果】,此时可以参考图12所示,系统将弹出结果导出对话框,导出最优无人机位置信息文件,相关用户可以选择保存的文件夹和文件名。
上述无人机定位系统功能实现的逻辑架构可以参考图13所示,其通过软件算法对时间延迟数据,姿态修正数据和相位中心控制数据的异构融合处理,将无人机航测EVENTMARK数据解算精度控制在了水平/高程均不高于15厘米,从而满足了无人机航测对1:1000比例尺地形图的无相控点测绘需求,极大的提高了作业效率,降低了作业成本。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种无人机定位方法,其特征在于,包括如下步骤:
读取无人机在第一频点对应的第一相位观测值和第一码观测值,以及所述无人机在第二频点对应的第二相位观测值和第二码观测值;
根据所述第一相位观测值、第一码观测值、第二相位观测值、第二码观测值、第一频点对应的第一频率以及第二频点对应的第二频率计算所述第一频点对应的第一模糊度以及第二频点对应的第二模糊度;
分别读取无人机在第一频点对应的第一基站相位观测值和第一移动站相位观测值,以及所述无人机在第二频点对应的第二基站相位观测值和第二移动站相位观测值;其中,所述第一基站相位观测值和第二基站相位观测值均为地面基站输出的观测值,所述第一移动站相位观测值和第二移动站相位观测值均为空中移动站输出的观测值;
分别计算所述第一基站相位观测值和第一移动站相位观测值之间的第一双差相位观测值,以及第二基站相位观测值和第二移动站相位观测值之间的第二双差相位观测值,根据所述第一双差相位观测值和第二双差相位观测值构建双差观测模型;
根据所述第一模糊度和第二模糊度求解所述双差观测模型,根据求解得到的结果确定所述无人机的位置坐标。
2.根据权利要求1所述的无人机定位方法,其特征在于,根据所述第一相位观测值、第一码观测值、第二相位观测值、第二码观测值、第一频点对应的第一频率以及第二频点对应的第二频率计算所述第一频点对应的第一模糊度以及第二频点对应的第二模糊度的过程包括:
根据所述第一相位观测值、第一码观测值、第二相位观测值、第二码观测值、第一频点对应的第一频率以及第二频点对应的第二频率构建观测方程组;
根据所述观测方程组确定所述第一频点对应的第一模糊度的表达式,以及第二频点对应的第二模糊度的表达式,根据所述第一模糊度和第二模糊度确定所述第一频点和第二频点所对应的模糊度宽巷解;
根据所述模糊度宽巷解和观测方程组确定误差方程组,根据所述误差方程组求解所述第一模糊度和第二模糊度。
3.根据权利要求2所述的无人机定位方法,其特征在于,所述观测方程组包括:
其中,表示第一相位观测值,表示第二相位观测值,P1表示第一码观测值,P2表示第二码观测值,f1表示第一频率,f2表示第二频率,u表示电离层影响因子,N1表示第一模糊度,N2表示第二模糊度。
4.根据权利要求3所述的无人机定位方法,其特征在于,所述第一模糊度的表达式为:
所述第二模糊度的表达式为:
其中,
所述模糊度宽巷解为:
5.根据权利要求2至4任一项所述的无人机定位方法,其特征在于,所述误差方程组包括:
其中,表示第一频点的载波误差,表示第二频点的载波误差,表示第一频点的伪距误差,表示第二频点的伪距误差,λ1表示第一频点对应的第一载波相位波长,λ2表示第二频点对应的第二载波相位波长,c表示光速,表示第一相位观测值,表示第二相位观测值,P1表示第一码观测值,P2表示第二码观测值,u表示电离层影响因子,N1表示第一模糊度,N2表示第二模糊度,Nw表示模糊度宽巷解。
6.根据权利要求5任一项所述的无人机定位方法,其特征在于,所述根据所述误差方程组求解所述第一模糊度和第二模糊度的过程包括:
计算所述误差方程组的最小二乘解;其中,所述最小二乘解包括第一模糊度和第二模糊度;
所述第一模糊度为
所述第一模糊度为N2=N1-Nw;
其中, 表示载波误差,σP表示伪距误差,λi表示第i频点对应的载波相位波长。
7.根据权利要求1所述的无人机定位方法,其特征在于,所述双差观测模型为:
其中,表示双差伪距观测值,表示无人机的位置坐标,表示码观测噪声,λi表示第i频点对应的载波相位波长,表示第i双差载波相位观测值,为第i频点对应的整周模糊度,为第i频点对应的载波相位观测噪声。
8.根据权利要求7所述的无人机定位方法,其特征在于,所述双差伪距观测值的确定过程包括:
利用第一频点对应的伪随机码进行伪距测量,得到第一伪距为:ρ(1)=ρ1,获取所述第一频点和第二频点对应的组合相位观测值:确定第一频点和第二频点对应的浮点模糊度其中,λ12表示第一频点和第二频点对应的载波组合波长;
确定λ12对应的第二伪距:其中表示对N12向上取整;
确定波长最短的第三频点对应的整周模糊度:其中,φ23表示第二频点和第三频点载波对应的组合相位,φ3表示第三频点的载波相位观测值,表示对第二频点和第三频点对应的浮点模糊度N23向上取整,λ23表示第二频点和第三频点对应的载波组合波长,λ3表示第三频点对应的载波波长;
确定第三伪距:其中,表示对N3向上取整;
根据所述第一伪距、第二伪距以及第三伪距中任意两个的差值确定双差伪距观测值
9.根据权利要求1所述的无人机定位方法,其特征在于,所述根据所述第一模糊度和第二模糊度求解所述双差观测模型的过程包括:
将所述第一模糊度和第二模糊度代入所述双差观测模型进行线性化;
对线性化处理后的双差观测模型进行最小二乘求解运算,得到求解结果。
10.一种无人机定位系统,其特征在于,包括:
第一读取模块,用于读取无人机在第一频点对应的第一相位观测值和第一码观测值,以及所述无人机在第二频点对应的第二相位观测值和第二码观测值;
计算模块,用于根据所述第一相位观测值、第一码观测值、第二相位观测值、第二码观测值、第一频点对应的第一频率以及第二频点对应的第二频率计算所述第一频点对应的第一模糊度以及第二频点对应的第二模糊度;
第二读取模块,用于分别读取无人机在第一频点对应的第一基站相位观测值和第一移动站相位观测值,以及所述无人机在第二频点对应的第二基站相位观测值和第二移动站相位观测值;其中,所述第一基站相位观测值和第二基站相位观测值均为地面基站输出的观测值,所述第一移动站相位观测值和第二移动站相位观测值均为空中移动站输出的观测值;
构建模块,用于分别计算所述第一基站相位观测值和第一移动站相位观测值之间的第一双差相位观测值,以及第二基站相位观测值和第二移动站相位观测值之间的第二双差相位观测值,根据所述第一双差相位观测值和第二双差相位观测值构建双差观测模型;
确定模块,用于根据所述第一模糊度和第二模糊度求解所述双差观测模型,根据求解得到的结果确定所述无人机的位置坐标。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710104041.9A CN106886007A (zh) | 2017-02-24 | 2017-02-24 | 无人机定位方法和系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710104041.9A CN106886007A (zh) | 2017-02-24 | 2017-02-24 | 无人机定位方法和系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106886007A true CN106886007A (zh) | 2017-06-23 |
Family
ID=59179332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710104041.9A Pending CN106886007A (zh) | 2017-02-24 | 2017-02-24 | 无人机定位方法和系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106886007A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109270344A (zh) * | 2018-10-07 | 2019-01-25 | 扬州大学 | 脉冲丢失下的相参脉冲信号频率估计方法 |
CN109307870A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-02-05 | 广东工业大学 | 一种用于无人机实时定位的卫星信号解算方法及装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101014874A (zh) * | 2004-08-25 | 2007-08-08 | 学校法人立命馆 | 点定位设备和点定位方法 |
CN103728643A (zh) * | 2014-01-20 | 2014-04-16 | 东南大学 | 附有宽巷约束的北斗三频网络rtk模糊度单历元固定方法 |
CN103941272A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-23 | 上海华测导航技术有限公司 | Gps、glonass和bds联合解算的定位方法 |
CN104297773A (zh) * | 2014-02-27 | 2015-01-21 | 北京航天时代光电科技有限公司 | 一种高精度北斗三频sins深组合导航系统 |
-
2017
- 2017-02-24 CN CN201710104041.9A patent/CN106886007A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101014874A (zh) * | 2004-08-25 | 2007-08-08 | 学校法人立命馆 | 点定位设备和点定位方法 |
CN103728643A (zh) * | 2014-01-20 | 2014-04-16 | 东南大学 | 附有宽巷约束的北斗三频网络rtk模糊度单历元固定方法 |
CN104297773A (zh) * | 2014-02-27 | 2015-01-21 | 北京航天时代光电科技有限公司 | 一种高精度北斗三频sins深组合导航系统 |
CN103941272A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-23 | 上海华测导航技术有限公司 | Gps、glonass和bds联合解算的定位方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
龚涛: ""组合码和相位观测值在线解双差模糊度的算法"", 《测绘学院学报》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109270344A (zh) * | 2018-10-07 | 2019-01-25 | 扬州大学 | 脉冲丢失下的相参脉冲信号频率估计方法 |
CN109270344B (zh) * | 2018-10-07 | 2021-01-08 | 扬州大学 | 脉冲丢失下的相参脉冲信号频率估计方法 |
CN109307870A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-02-05 | 广东工业大学 | 一种用于无人机实时定位的卫星信号解算方法及装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109934920B (zh) | 基于低成本设备的高精度三维点云地图构建方法 | |
CN101241011B (zh) | 激光雷达平台上高精度定位、定姿的装置和方法 | |
CN106502264A (zh) | 植保无人机的作业系统 | |
CN106814379A (zh) | 一种云rtk定位方法及系统 | |
CN108235736A (zh) | 一种定位方法、云端服务器、终端、系统、电子设备及计算机程序产品 | |
US10324160B2 (en) | Geolocation of beyond LOS HF emitters | |
CN108521793A (zh) | 一种失锁重捕的方法及终端设备 | |
CN105549057A (zh) | 一种惯性辅助的gps/bds融合大比例尺快速宗地测量装置与方法 | |
Xu | Application of GPS-RTK technology in the land change survey | |
CN103760585B (zh) | 一种适用林区的星‑地结合定位方法 | |
CN106292698A (zh) | 植保无人机的精准作业方法和系统 | |
US11142892B2 (en) | Work machine with automatic detection of positioning correction data transmitters | |
US20230016462A1 (en) | Navigation method and apparatus | |
TWI528045B (zh) | 定位模組、定位裝置和衛星定位方法 | |
KR100496814B1 (ko) | Gps 측량을 이용한 도로좌표정보 취득 및 수치지도 제작방법 | |
CN107478234A (zh) | 一种卫星自主定位方法及卫星自主导航方法 | |
CN108253942B (zh) | 一种提高倾斜摄影测量空三质量的方法 | |
CN112363191A (zh) | 一种基于rtk的野外森林样地定位方法 | |
CN106886007A (zh) | 无人机定位方法和系统 | |
Gurturk et al. | Accuracy assessment of kinematic PPP versus PPK for GNSS flights data processing | |
CN112098926B (zh) | 一种利用无人机平台的智能测角训练样本生成方法 | |
AU2018222879A1 (en) | Using unmanned aerial vehicles to provide ground control points for aerial survey | |
CN110850447B (zh) | 对列车定位单元的定位精度进行综合评估的方法 | |
CN107167829A (zh) | 一种基于mems压力传感器协同卫星定位的方法及系统 | |
CN102830410B (zh) | 卫星导航中结合多普勒测速的定位方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170623 |