CN109309523B - 信号发射以及无人机定位的方法、装置、系统 - Google Patents

信号发射以及无人机定位的方法、装置、系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种信号发射以及无人机定位的方法、装置、系统，所述信号发射的方法包括：确定与固定基站关联的中继站；其中，所述中继站具有至少两个，且所述至少两个中继站的信号覆盖区域存在重叠区域；分别确定所述至少两个中继站对应的通信通道；其中，所述至少两个中继站对应的通信通道不相同；控制所述至少两个中继站采用所述对应的通信通道发射信号。通过本发明实施例，实现了采用至少两个中继站转发固定基站的信号，增大了信号覆盖区域，且即使在至少两个中继站的信号覆盖区域的重叠区域，将至少两个中继站设置为不相同的通信通道发射信号，无人机也可以正常接收信号，以进行高精度的定位。

Description

信号发射以及无人机定位的方法、装置、系统
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别是涉及一种信号发射的方法和装置、一种无人机定位的方法和系统以及一种无人机。
背景技术
无人驾驶飞机简称无人机(Unmanned Aerial Vehicle，UAV)，是一种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。无人机的用途广泛，经常被应用于城市管理、农业、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄等行业。例如，无人机可以应用于农业中，为农产品喷洒农药、肥料等。
在现有技术中，无人机通常采用4G网络或者无线电台与固定基站进行通信，固定基站可以直接将信号发送给无人机，或者，固定基站可以将信号给服务器，再由服务器将信号发送给无人机，使得无人机接收信号。
然后，无线电台和无人机直接通信距离有限，一般在2KM以内，且现有技术对网络信号要求很高，如果网络无法覆盖的区域，如山脚，会导致无人机和固定基站无法正常通信，无人机则不能接收信号，进而不能进行定位，即使勉强能够进行通信，但由于通信实时性差，信号超时比较严重，也会影响无人机的定位。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种信号发射的方法和装置、一种无人机定位的方法和系统以及一种无人机。
为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种信号发射的方法，所述方法包括：
确定与固定基站关联的中继站；其中，所述中继站具有至少两个，且所述至少两个中继站的信号覆盖区域存在重叠区域；
分别确定所述至少两个中继站对应的通信通道；其中，所述至少两个中继站对应的通信通道不相同；
控制所述至少两个中继站采用所述对应的通信通道发射信号。
优选地，所述信号包括差分修正数据，所述控制所述至少两个中继站采用所述对应的通信通道发射信号的步骤包括：
获取所述固定基站发送的差分修正数据；
将所述差分修正数据发送给所述至少两个中继站；
控制所述至少两个中继站，采用所述对应的通信通道发射所述差分修正数据；其中，所述差分修正数据用于无人机的定位。
本发明实施例还公开了一种无人机定位的方法，所述方法包括：
接收第一中继站发射的第一信号；其中，所述第一中继站与固定基站关联，所述固定基站关联的中继站具有至少两个，所述至少两个中继站采用不相同的通信通道发射信号，且所述至少两个中继站的信号覆盖区域存在重叠区域；
当检测到所述无人机位于所述重叠区域中时，从所述至少两个中继站中确定第二中继站；其中，所述第二中继站为与所述无人机距离最小的中继站；
若所述第二中继站与所述第一中继站为不同的中继站，则切换至所述第二中继站对应的通信通道，并采用所述第二中继站对应的通信通道接收第二信号；
基于所述第二信号，对所述无人机进行定位。
优选地，所述当检测到所述无人机位于所述重叠区域中时，从所述至少两个中继站中确定第二中继站的步骤包括：
确定所述无人机的位置；
当检测到所述位置位于所述重叠区域中时，从所述至少两个中继站中确定信号覆盖所述位置的至少两个候选中继站；
确定每个候选中继站与所述无人机的距离；
确定所述距离最小的中继站，作为第二中继站。
优选地，所述第二信号包括差分修正数据，所述基于所述第二信号，对所述无人机进行定位的步骤包括：
获取所述无人机的第一定位信息；
基于所述第一定位信息以及所述差分修正数据，确定所述无人机的第二定位信息。
优选地，还包括：
确定针对待作业对象的航迹信息；
基于所述第二定位信息，按照所述航迹信息对所述待作业对象进行作业。
本发明实施例还公开了一种信号发射的装置，所述装置包括：
关联中继站确定模块，用于确定与固定基站关联的中继站；其中，所述中继站具有至少两个，且所述至少两个中继站的信号覆盖区域存在重叠区域；
通信通道确定模块，用于分别确定所述至少两个中继站对应的通信通道；其中，所述至少两个中继站对应的通信通道不相同；
控制发射模块，用于控制所述至少两个中继站采用所述对应的通信通道发射信号。
优选地，所述信号包括差分修正数据，所述控制发射模块包括：
差分修正数据获取子模块，用于获取所述固定基站发送的差分修正数据；
差分修正数据发送子模块，用于将所述差分修正数据发送给所述至少两个中继站；
控制差分修正数据发射子模块，用于控制所述至少两个中继站，采用所述对应的通信通道发射所述差分修正数据；其中，所述差分修正数据用于无人机的定位。
本发明实施例还公开了一种无人机，所述无人机包括：
第一信号接收模块，用于接收第一中继站发射的第一信号；其中，所述第一中继站与固定基站关联，所述固定基站关联的中继站具有至少两个，所述至少两个中继站采用不相同的通信通道发射信号，且所述至少两个中继站的信号覆盖区域存在重叠区域；
第二中继站确定模块，用于当检测到所述无人机位于所述重叠区域中时，从所述至少两个中继站中确定第二中继站；其中，所述第二中继站为与所述无人机距离最小的中继站；
切换接收模块，用于若所述第二中继站与所述第一中继站为不同的中继站，则切换至所述第二中继站对应的通信通道，并采用所述第二中继站对应的通信通道接收第二信号；
无人机定位模块，用于基于所述第二信号，对所述无人机进行定位。
优选地，所述第二中继站确定模块包括：
位置确定子模块，用于确定所述无人机的位置；
候选中继站确定子模块，用于当检测到所述位置位于所述重叠区域中时，从所述至少两个中继站中确定信号覆盖所述位置的至少两个候选中继站；
距离确定子模块，用于确定每个候选中继站与所述无人机的距离；
第二中继站作为子模块，用于确定所述距离最小的中继站，作为第二中继站。
优选地，所述信号包括差分修正数据，所述无人机定位模块包括：
第一定位信息获取子模块，用于获取所述无人机的第一定位信息；
第二定位信息确定子模块，用于基于所述第一定位信息以及所述差分修正数据，确定所述无人机的第二定位信息；其中，所述第二定位信息的精确度大于所述第一定位信息。
优选地，还包括：
航迹信息确定模块，用于确定针对待作业对象的航迹信息；
作业模块，用于基于所述第二定位信息，按照所述航迹信息对所述待作业对象进行作业。
本发明实施例还公开了一种无人机定位的系统，所述系统包括固定基站、服务器、与所述固定基站关联的至少两个中继站以及无人机，且所述至少两个中继站的信号覆盖区域存在重叠区域，
所述固定基站用于生成信号，并发送至所述服务器；
所述服务器用于接收所述固定基站发送的信号，并在分别确定所述至少两个中继站对应的通信通道后，控制所述至少两个中继站采用所述对应的通信通道发射信号；其中，所述至少两个中继站对应的通信通道不相同；
所述至少两个中继站用于按照所述对应的通信通道发射所述接收的信号；其中，所述至少两个中继站包括第一中继站；
所述无人机用于接收第一中继站发射的第一信号，当检测到所述无人机位于所述重叠区域中时，从所述至少两个中继站中确定第二中继站，若所述第二中继站与所述第一中继站为不同的中继站，则切换至所述第二中继站对应的通信通道，并采用所述第二中继站对应的通信通道接收第二信号，基于所述第二信号，对所述无人机进行定位；其中，所述第二中继站为与所述无人机距离最小的中继站。
本发明实施例还公开了一种飞行器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法的步骤。
本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
本发明实施例包括以下优点：
一方面，通过确定与固定基站关联的中继站，中继站具有至少两个，且至少两个中继站的信号覆盖区域存在重叠区域，在确定至少两个中继站后，可以分别确定至少两个中继站对应的通信通道，然后控制至少两个中继站采用对应的通信通道发射信号，实现了采用至少两个中继站转发固定基站的信号，增大了信号覆盖区域，且即使在至少两个中继站的信号覆盖区域的重叠区域，将至少两个中继站设置为不相同的通信通道发射信号，无人机也可以正常接收信号，以进行高精度的定位。
另一方面，通过接收第一中继站发射的信号，当检测到无人机位于重叠区域中时，从至少两个中继站中确定与所述无人机距离最小的第二中继站，若第二中继站与第一中继站为不同的中继站，则切换至第二中继站对应的通信通道，并采用第二中继站对应的通信通道接收第二信号，然后基于第二信号，对无人机进行定位，实现了基于至少两个中继站发射的信号对无人机进行高精度的定位，且即使在至少两个中继站的信号覆盖区域的重叠区域，将至少两个中继站设置为采用不相同的通信通道发射信号，然后接收与无人机所在位置距离最小的中继站发射的信号，无人机也可以正常接收信号进行高精度的定位。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的一种无人机定位的系统的示意图；
图2是本发明实施例的一种固定基站的示意图；
图3是本发明实施例的一种中继站的示意图；
图4是本发明实施例的另一种中继站的示意图；
图5是本发明实施例的一种信号发射的方法的步骤流程图；
图6是本发明实施例的一种信号覆盖区域的示意图；
图7是本发明实施例的一种无人机定位的方法的步骤流程图；
图8是本发明实施例的一种信号发射的装置的结构框图；
图9是本发明实施例的一种无人机定位的装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。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。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。
在本发明实施例中，通过应用RTK(Real-Time Kinematic，实时动态定位)载波相位差分技术，固定基站可以生成差分修正数据，然后借助架设在海拔高的位置的中继站，将差分修正数据实时传输给无人机，实现对无人机的高精度定位。
其中，RTK(Real-time kinematic)载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。这是一种新的常用的GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)测量方法，以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。
差分修正数据可以是RTCM数据，即采用RTCM格式的数据，可以包括位置修正、时钟修正信息，主要作用是消除卫星钟、电离层、卫星传播延时误差和GPS模块内部噪声、通道延时等原因造成的误差。
应用于本发明实施例中，如图1，示出了本发明实施例的一种无人机定位的系统的示意图，所述系统可以包括固定基站101、服务器102、与固定基站101关联的至少两个中继站103以及无人机104，且至少两个中继站103的信号覆盖区域可以存在重叠区域。
在一种优选实施例中，所述系统还可以包括地面站105，地面站105可以用于读取固定基站101、至少两个中继站103的信息，如是否定位、定位的经纬度、工作状态、软件版本等，还可以对固定基站101、至少两个中继站103进行软件升级。
固定基站101可以用于生成信号，并发送至服务器102，如图2所示，固定基站101可以包括MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)1011，以及与MCU1011通过串口连接的GPS模块1012、蓝牙模块1013、4G模块1014、电台模块1015、指示灯1016。
其中，GPS模块1012可以用于定位和输出差分修正数据，如GPS板卡；
蓝牙模块1013可以用于固定基站101与地面站105之间通讯，地面站105可以通过蓝牙模块1013来向固定基站101发送命令、对固定基站101进行配置、获取固定基站101的相关信息等操作。
4G模块1014可以用于固定基站101与服务器102通信，可以支持2G、3G、4G、全网通。
电台模块1015可以采用较低功率的电台模块，如功率5W，其用于固定基站101与无人机104通信。
指示灯1016可以包括电源指示灯、联网指示灯、定位指示灯。
服务器102可以用于接收固定基站101发送的信号，并在分别确定至少两个中继站103对应的通信通道后，控制至少两个中继站103采用所述对应的通信通道发射信号；其中，至少两个中继站对应的通信通道可以不相同。
至少两个中继站103可以用于按照对应的通信通道发射所述接收的信号，如图3所示，至少两个中继站103中的每个中继站分别可以包括MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)1031，以及与MCU10131通过串口连接的蓝牙模块1032、4G模块1033、电台模块1034、指示灯1035。
其中，蓝牙模块1032可以用于中继站与地面站105之间通讯，地面站可以通过蓝牙模块1032来向地面站105发送命令、对地面站105进行配置、获取地面站105的相关信息等操作。
4G模块1033可以用于地面站105与服务器102通信，可以支持2G、3G、4G、全网通，可以用于支持定位系统，如GPS、GLONASS(Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统)、BeiDou(BeiDou Navigation Satellite System，北斗卫星导航系统)，用于定位自身的位置。
电台模块1034可以采用较高功率的电台模块，如功率15W，其用于中继站与无人机104通信。
指示灯1035可以包括电源指示灯、联网指示灯、定位指示灯。
具体的，如图4所示，MCU1031可以包括第一MCU主控制器10311，以及与第一MCU主控制器10311通过串口连接的第二MCU主控制器10312。
其中，第一MCU主控制器10311可以通过串口与蓝牙模块1032、电台模块1034以及指示灯1035相连接，第二MCU主控制器10312可以与4G模块1033相连接。
在实际应用中，每个中继站还可以包括总电源1036，以及与总电源1036相连接的LDO(Low Dropout Regulator)电源10361、4G电源10362、电台电源10363。
其中，总电源1036可以为LDO电源10361、4G电源10362、电台电源10363供电，LDO电源10361可以为第一MCU主控制器10311、蓝牙模块1032供电，4G电源10362可以为4G模块1033和第二MCU主控制器10312供电，电台电源10363可以为电台模块1034供电。
在一种优选示例中，中继站还可以包括Flash存储器1037，Flash存储器1038可以通过SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)与第一MCU主控制器10311相连接。
以下结合图4，对中继站的工作原理进行介绍：
(1)上电
在总电源1036接通后，电流经过DC-DC变换器的降压处理，输出VCC(Volt CurrentCondenser，供电电压)，VCC输入到LDO电源10361，输出3.3V电压，为第一MCU主控制器10311和蓝牙模块1032供电。
第一MCU主控制器10311可以将波特率设置为11500kbps，然后通过串口发送AT(Attention)指令给蓝牙模块1032，蓝牙模块1032在接收到AT指令后，可以返回确定消息，则第一MCU主控制器10311与蓝牙模块1032握手成功，可以开始传输数据。
第一MCU主控制器10311还可以使能电台电源10363为电台模块1034供电，第一MCU主控制器10311可以在电台模块1034初始化完成后，进入透传模式，透传模式为第一MCU主控制器10311负责转发GPS模块的数据给电台模块1034，不对数据本身进行任何处理。
第一MCU主控制器10311可以使能4G电源10362，4G电源10362可以提供一路4V电流为4G模块1033供电，还可以提供一路3.3V电流为第二MCU主控制器10312供电，第二MCU主控制器10312可以启动4G模块1033，并可以在4G模块1033初始化完成后，通过串口对4G模块1033设置连接网络。
需要说明的是，中继站可以支持移动、联通、电信三大运营商，自动切换信号好的运营商，在上电过程中，默认使用运营商的SIM卡，如果存在以下三种情况，会进行切换运营商SIM卡，以保证系统的稳定性和传输的实时和稳定性：1、读取到的RSSI(Received SignalStrength Indication)信号质量指低于预设值；2、传输过程中如果遇到数据经常断开不稳定；3、检测不了当前的SIM卡。
(2)传输数据
第一MCU主控制器10311可以通过4G模块1033或者电台模块1034进行广播RTCM数据，具体如下：
若选择广播的方式，则可以通过在地面站105点开APP后，搜索蓝牙进行配对，然后进入APP界面后进行设置广播的方式。
若选择云端的方式，则第一MCU主控制器10311可以将RTCM的数据通过串口发送给第二MCU主控制器10312，第二MCU主控制器10312再经过串口控制4G模块1033进行数据传输，通过4G模块1033的天线发射。
若选择电台的方式，则第一MCU主控制器10311可以通过串口将RTCM数据传输给电台模块1034，然后通过电台模块1034的天线发射。
中继站的信息可以通过蓝牙模块1032的2.4G实时传输回地面站105，中继站也可以通过蓝牙模块1032进行升级，第一MCU主控制器10311先将接收到的数据通过SPI存储到Flash存储器1038上，等待文件传输完成后，第一MCU主控制器10311通过SPI读取Flash存储器1038中存储的文件并且进行校验，校验通过则进行升级，否则放弃升级。
需要说明的是，上述图4以及结合图4对中继站原理的介绍也可以适用于固定基站101，所不同的是，固定基站101还可以具有GPS模块1012和GPS供电模块(图中未示出)，GPS模块1012可以通过串口与第一MCU主控制器，第一MCU主控制器可以使能GPS供电模块输出3.3V电流，以向GPS模块1012供电，第一MCU主控制器可以在GPS模块初始化完成后，通过串口配置GPS模块1012。
在一种优选实施例中，至少两个中继站可以包括第一中继站，则无人机104可以用于接收第一中继站发射的第一信号，当检测到所述无人机位于所述重叠区域中时，从所述至少两个中继站中确定第二中继站，若所述第二中继站与所述第一中继站为不同的中继站，则切换至所述第二中继站对应的通信通道，并采用所述第二中继站对应的通信通道接收第二信号，基于所述第二信号，对所述无人机进行定位；其中，所述第二中继站为与所述无人机距离最小的中继站。
为了使本领域技术人员更加清楚的理解上述系统，以下分别从固定基站、中继站侧进行介绍。
(1)固定基站
启动设备，使用地面站通过蓝牙连接上设备，地面站发送命令将设备设置为固定基站，输入已知的参考坐标或者通过GPS模块定位采集经纬度一段时间，并收敛达到一定精度后的参考坐标。
GPS模块通过现在的定位数据与已知的参考坐标计算出差分修正数据，以RTCM格式输出给MCU，MCU接收到GPS模块输出的RTCM数据后，通过4G模块广播RTCM数据，同时通过网络将RTCM数据传送到服务器。
(2)中继站
启动设备，中继站在定位后，将自身的定位坐标发送给服务器，服务器接收到坐标后，计算出距离中继站预设距离内的固定基站，然后将距离中继站最近的固定基站的ID通过网络传输给中继站的4G模块，4G模块接收数据后传输给MCU，MCU获得ID后，每隔预设时间向服务器请求该固定基站的RTCM数据，并将相关的信息通过蓝牙传输给地面站显示。
如果用户点击地面站的搜索按钮，则服务器会将预设距离内的固定基站ID通过网络发送给中继站，中继站将ID通过蓝牙传输给地面站，然后操作人员可以手动选择固定基站。
中继站接收到固定基站的RTCM数据后，可以将RTCM数据通过MCU传输给电台模块，电台模块再将RTCM数据传输给无人机，无人机接收到RTCM数据后，无人机可以采用预置的GPS模块进行定位，GPS模块利用自身定位误差较大的定位信息，结合收到中继站发送的RTCM修正数据，计算出精度在2厘米范围内的高精度坐标。
参照图5，示出了本发明实施例的一种信号发射的方法的步骤流程图。
以下从服务器侧进行描述，具体可以包括如下步骤：
步骤501，确定与固定基站关联的中继站；其中，所述中继站具有至少两个，且所述至少两个中继站的信号覆盖区域存在重叠区域；
由于固定基站的信号覆盖区域有限，为了增大信号覆盖区域，可以在高海拔处架设中继站，与固定基站关联的中继站可以转发固定基站的信号。
在本发明实施例中，服务器可以确定与固定基站关联的中继站，中继站可以具有至少两个，由于存在至少两个中继站，则至少两个中继站的信号覆盖区域可能会存在重叠区域，该重叠区域可以为任意两个或者多个中继站的信号覆盖区域的重叠区域，如图6，与固定基站关联的至少两个中继站分为中继站A、B、C、D、E，区域a为中继站A的信号覆盖区域，区域b为中继站B的信号覆盖区域，区域c为中继站C的信号覆盖区域，区域d为中继站D的信号覆盖区域，区域e为中继站E的信号覆盖区域，区域a、b、c、d、e之间存在重叠区域。
步骤502，分别确定所述至少两个中继站对应的通信通道；其中，所述至少两个中继站对应的通信通道不相同；
如果至少两个中继站采用的是同一通信通道发射信号，至少两个中继站的信号会相互干扰，且当无人机同时接收到两个及以上的中继站发射的信号时，会导致无人机解析数据错乱，从而舍弃数据。
为了排除对至少两个中继站发射的信号的干扰，避免无人机在同一通信通道同时接受到两个及以上的中继站发射的信号，服务器可以分别为确定至少两个中继站对应的通信通道，且至少两个中继站对应的通信通道不相同，如图6中，中继站A为第一通信通道，中继站B为第二信通道，以此类推。
作为一种示例，不相同的通信通道可以为不相同的频段。
步骤503，控制所述至少两个中继站采用所述对应的通信通道发射信号。
在本发明实施例中，固定基站可以将信号发送给服务器，与固定基站关联的至少两个中继站可以向服务器请求获取固定基站发送给服务器的信号，服务器再将信号发送给该至少两个中继站，并且控制该至少两个中继站采用所述对应的通信通道发射信号。
在本发明一种优选实施例中，信号可以包括差分修正数据，则步骤503可以包括如下子步骤：
子步骤S11，获取所述固定基站发送的差分修正数据；
在本发明实施例中，固定基站可以向服务器发送差分修正数据，服务器可以获取固定基站发送的差分修正数据。
子步骤S12，将所述差分修正数据发送给所述至少两个中继站；
在服务器获得差分修正数据后，与固定基站关联的至少两个中继站可以向服务器请求获取固定基站发送给服务器的差分修正数据，服务器接收到中继站的请求后，可以向中继站发送差分修正数据。
需要说明的是，固定基站发送给服务器的差分修正数据可以是实时的，当接收到中继站请求时，服务器可以将实时的差分修正数据发送给中继站。
子步骤S13，控制所述至少两个中继站，采用所述对应的通信通道发射所述差分修正数据；其中，所述差分修正数据用于无人机的定位。
在至少两个中继站接收实时的差分修正数据时，服务器可以控制至少两个中继站按照信号发射顺序采用对应的通信通道发射差分修正数据，无人机接收到差分修正数据后可以进行定位。
在本发明实施例中，通过确定与固定基站关联的中继站，中继站具有至少两个，且至少两个中继站的信号覆盖区域存在重叠区域，在确定至少两个中继站后，可以分别确定至少两个中继站对应的通信通道，然后控制至少两个中继站采用对应的通信通道发射信号，实现了采用至少两个中继站转发固定基站的信号，增大了信号覆盖区域，且即使在至少两个中继站的信号覆盖区域的重叠区域，将至少两个中继站设置为不相同的通信通道发射信号，无人机也可以正常接收信号，以进行高精度的定位。
参照图7，示出了本发明实施例的一种无人机定位的方法的步骤流程图。
以下从无人机侧进行描述，具体可以包括如下步骤：
步骤701，接收第一中继站发射的第一信号；其中，所述第一中继站与固定基站关联，所述固定基站关联的中继站具有至少两个，所述至少两个中继站采用不相同的通信通道发射信号，且所述至少两个中继站的信号覆盖区域存在重叠区域；
在发明实施例中，固定基站可以具有至少两个关联的中继站，该至少两个中继站可以采用不相同的通信通道发射信号，且至少两个中继站的信号覆盖区域可以存在重叠区域，重叠区域可以为该至少两个中继站中任意两个或者两个以上的中继站的信号覆盖区域的重叠区域。
在具体实现中，至少两个中继站可以包括第一中继站，固定基站可以将第一信号发送给服务器，服务器将第一信号发送给第一中继站，第一中继站采用对应的通信通道发射第一信号，当无人机位于第一中继站的信号覆盖区域时，无人机可以采用第一中继站对应的通信通道接收第一中继站发射的第一信号，也可以基于第一信号对无人机进行定位。
步骤702，当检测到所述无人机位于所述重叠区域中时，从所述至少两个中继站中确定第二中继站；其中，所述第二中继站为与所述无人机距离最小的中继站；
在无人机的作业过程中，无人机一方面可以采用接收第一中继站发射的第一信号，另一方面可以获取自身的位置，结合预置的中继站信息进行检测，当检测到自身位于第一中继站和该至少两个中继站中其他中继站的重叠区域时，无人机可以从至少两个中继站中确定与无人机距离最小的第二中继站。
作为一种示例，预置的中继站信息可以为：地面站向服务器请求获取与固定基站关联的中继站的中继站信息，如每个中继站的坐标、信号覆盖区域、通信通道等，服务器可以向地面站发送中继站信息，地面站再将中继站信息发送给无人机。
在本发明一种优选实施例中，步骤702可以包括如下子步骤：
子步骤S21，确定所述无人机的位置；
在本发明实施例中，无人机可以基于自身的GPS模块进行定位，确定无人机所在的位置，但该位置的精确度比较低。
子步骤S22，当检测到所述位置位于所述重叠区域中时，从所述至少两个中继站中确定信号覆盖所述位置的至少两个候选中继站；
在确定无人机的位置后，无人机可以依据在先获取的中继站信息，如中继站的信号覆盖区域，当检测到无人机的位置位于重叠区域中时，可以进一步确定信号覆盖无人机的位置的至少两个候选中继站。
子步骤S23，确定每个候选中继站与所述无人机的距离；
在确定至少两个候选中继站后，无人机可以根据自身所在的位置与每个候选中继站的信息，如中继站的坐标，计算出每个候选中继站与无人机的距离。
子步骤S24，确定所述距离最小的中继站，作为第二中继站。
在确定每个候选中继站与无人机的距离后，可以从中筛选出距离最小的中继站，将其作为第二中继站。
步骤703，若所述第二中继站与所述第一中继站为不同的中继站，则切换至所述第二中继站对应的通信通道，并采用所述第二中继站对应的通信通道接收第二信号；
在一种实施方式中，如果第二中继站与第一中继站为相同的中继站，则继续采用第一中继站对应的通信通道进行接收信号，无需进行切换。
在另一种实施方式中，如果第二中继站与第一中继站为不相同的中继站，则可以切换至第二中继站对应的通信通道，然后采用第二中继站对应的通信通道接收第二中继站发射的第二信号。
需要说明的是，无人机在接收到中继站发射的信号后，还可以进一步判断信号是否符合预设条件，如信号强度是否达到预设阈值，若是，则继续接收信号，若否，则可以接收其他的中继站的信号。
步骤704，基于所述第二信号，对所述无人机进行定位。
在接收到中继站发射的信号后，无人机可以依据接收到的信号，对无人机进行定位，确定一个高精度的定位信息。
在本发明一种优选实施例中，第二信号可以包括差分修正数据，则步骤702可以包括如下子步骤：
子步骤S31，获取所述无人机的第一定位信息；
在本发明实施例中，无人机存在预置的GPS模块，无人机可以采用GPS模块获取自身的第一定位信息，第一定位信息的精确度较低，如米级坐标。
子步骤S32，基于所述第一定位信息以及所述差分修正数据，确定所述无人机的第二定位信息；其中，所述第二定位信息的精确度大于所述第一定位信息。
在得到第一定位信息后，无人机可以结合第一定位信息和差分修正数据，应用RTK技术，确定无人机的第二定位信息，第二定位信息的精确度较高，如厘米级坐标。
需要说明的是，无人机还可以包括预置的电台模块、4G模块，当某个中继站出现故障，导致无人机不能够通过电台模块接收到差分修正数据时，无人机也可以自动切换使用4G模块获取差分修正数据，以确保无人机定位精确。
在本发明一种优选实施例中，所述方法还可以包括如下步骤：
确定针对待作业对象的航迹信息；基于所述第二定位信息，按照所述航迹信息对所述待作业对象进行作业。
在本发明实施例中，无人机可以确定针对待作业对象的航迹信息，并在获得高精度的第二定位信息后，无人机可以基于第二定位信息，航行至航迹信息对应的位置，对待作业对象进行作业。
在本发明实施例中，通过接收第一中继站发射的信号，当检测到无人机位于重叠区域中时，从至少两个中继站中确定与所述无人机距离最小的第二中继站，若第二中继站与第一中继站为不同的中继站，则切换至第二中继站对应的通信通道，并采用第二中继站对应的通信通道接收第二信号，然后基于第二信号，对无人机进行定位，实现了基于至少两个中继站发射的信号对无人机进行高精度的定位，且即使在至少两个中继站的信号覆盖区域的重叠区域，将至少两个中继站设置为采用不相同的通信通道发射信号，然后接收与无人机所在位置距离最小的中继站发射的信号，无人机也可以正常接收信号进行高精度的定位。
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
参照图8，示出了本发明实施例的一种信号发射的装置的结构框图，具体可以包括如下模块：
关联中继站确定模块801，用于确定与固定基站关联的中继站；其中，所述中继站具有至少两个，且所述至少两个中继站的信号覆盖区域存在重叠区域；
通信通道确定模块802，用于分别确定所述至少两个中继站对应的通信通道；其中，所述至少两个中继站对应的通信通道不相同；
控制发射模块803，用于控制所述至少两个中继站采用所述对应的通信通道发射信号。
在本发明一种优选实施例中，所述信号包括差分修正数据，所述控制发射模块803包括：
差分修正数据获取子模块，用于获取所述固定基站发送的差分修正数据；
差分修正数据发送子模块，用于将所述差分修正数据发送给所述至少两个中继站；
控制差分修正数据发射子模块，用于控制所述至少两个中继站，采用所述对应的通信通道发射所述差分修正数据；其中，所述差分修正数据用于无人机的定位。
参考照图9，示出了本发明实施例的一种无人机的结构框图，具体可以包括如下模块：
第一信号接收模块901，用于接收第一中继站发射的第一信号；其中，所述第一中继站与固定基站关联，所述固定基站关联的中继站具有至少两个，所述至少两个中继站采用不相同的通信通道发射信号，且所述至少两个中继站的信号覆盖区域存在重叠区域；
第二中继站确定模块902，用于当检测到所述无人机位于所述重叠区域中时，从所述至少两个中继站中确定第二中继站；其中，所述第二中继站为与所述无人机距离最小的中继站；
切换接收模块903，用于若所述第二中继站与所述第一中继站为不同的中继站，则切换至所述第二中继站对应的通信通道，并采用所述第二中继站对应的通信通道接收第二信号；
无人机定位模块904，用于基于所述第二信号，对所述无人机进行定位。
在本发明一种优选实施例中，所述第二中继站确定模块902可以包括：
位置确定子模块，用于确定所述无人机的位置；
候选中继站确定子模块，用于当检测到所述位置位于所述重叠区域中时，从所述至少两个中继站中确定信号覆盖所述位置的至少两个候选中继站；
距离确定子模块，用于确定每个候选中继站与所述无人机的距离；
第二中继站作为子模块，用于确定所述距离最小的中继站，作为第二中继站。
在本发明一种优选实施例中，所述第二信号包括差分修正数据，所述无人机定位模块904包括：
第一定位信息获取子模块，用于获取所述无人机的第一定位信息；
第二定位信息确定子模块，用于基于所述第一定位信息以及所述差分修正数据，确定所述无人机的第二定位信息；其中，所述第二定位信息的精确度大于所述第一定位信息。
在本发明一种优选实施例中，还包括：
航迹信息确定模块，用于确定针对待作业对象的航迹信息；
作业模块，用于基于所述第二定位信息，按照所述航迹信息对所述待作业对象进行作业。
在本发明一种优选实施例中，所述至少两个中继站具有同一个关联的固定基站，所述信号为所述固定基站发送的信号。
本发明实施例还公开了一种飞行器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现图7所述方法的步骤。
本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现图5和/或图7所述方法的步骤。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。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、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种信号发射的方法和装置、一种无人机定位的方法和系统以及一种无人机，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (13)

1.一种信号发射的方法，其特征在于，应用于服务器，所述方法包括：
确定与固定基站关联的中继站；其中，所述中继站具有至少两个，且所述至少两个中继站的信号覆盖区域存在重叠区域；
分别确定所述至少两个中继站对应的通信通道；其中，所述至少两个中继站对应的通信通道的频段不相同；
控制所述至少两个中继站采用所述对应的通信通道发射信号；
其中，所述信号包括差分修正数据，所述控制所述至少两个中继站采用所述对应的通信通道发射信号的步骤包括：
获取所述固定基站发送的差分修正数据；
将所述差分修正数据发送给所述至少两个中继站；
控制所述至少两个中继站，采用所述对应的通信通道发射所述差分修正数据；其中，所述差分修正数据用于无人机的定位；
其中，所述无人机用于在接收到至少两个中继站发射的信号后，判断所述信号是否符合预设条件，当所述信号符合所述预设条件时，则继续接收所述信号，当所述信号不符合所述预设条件时，则接收其他中继站的信号。
2.一种无人机定位的方法，其特征在于，应用于无人机，所述方法包括：
接收第一中继站发射的第一信号；其中，所述第一中继站与固定基站关联，所述固定基站关联的中继站具有至少两个，所述至少两个中继站采用不相同的通信通道发射信号，所述不相同的通信通道对应的频段不同，且所述至少两个中继站的信号覆盖区域存在重叠区域；
当检测到所述无人机位于所述重叠区域中时，从所述至少两个中继站中确定第二中继站；其中，所述第二中继站为与所述无人机距离最小的中继站；
若所述第二中继站与所述第一中继站为不同的中继站，则切换至所述第二中继站对应的通信通道，并采用所述第二中继站对应的通信通道接收第二信号；
判断所述第二信号是否符合预设条件；
当所述信号符合所述预设条件时，则继续接收所述第二信号，并基于所述第二信号，对所述无人机进行定位；
当所述第二信号不符合所述预设条件时，则接收其他中继站的信号，并基于所述其他中继站的信号对所述无人机进行定位；
其中，通过服务器控制所述至少两个中继站采用不相同的通信通道发射信号，所述第一信号和/或第二信号包括差分修正数据，所述服务器在用于控制所述至少两个中继站采用不相同的通信通道发射信号时，具体用于：
获取所述固定基站发送的差分修正数据；
将所述差分修正数据发送给所述至少两个中继站；
控制所述至少两个中继站，采用所述对应的通信通道发射所述差分修正数据；其中，所述差分修正数据用于无人机的定位。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当检测到所述无人机位于所述重叠区域中时，从所述至少两个中继站中确定第二中继站的步骤包括：
确定所述无人机的位置；
当检测到所述位置位于所述重叠区域中时，从所述至少两个中继站中确定信号覆盖所述位置的至少两个候选中继站；
确定每个候选中继站与所述无人机的距离；
确定所述距离最小的中继站，作为第二中继站。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二信号，对所述无人机进行定位的步骤包括：
获取所述无人机的第一定位信息；
基于所述第一定位信息以及所述差分修正数据，确定所述无人机的第二定位信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
确定针对待作业对象的航迹信息；
基于所述第二定位信息，按照所述航迹信息对所述待作业对象进行作业。
6.一种信号发射的装置，其特征在于，应用于服务器，所述装置包括：
关联中继站确定模块，用于确定与固定基站关联的中继站；其中，所述中继站具有至少两个，且所述至少两个中继站的信号覆盖区域存在重叠区域；
通信通道确定模块，用于分别确定所述至少两个中继站对应的通信通道；其中，所述至少两个中继站对应的通信通道不相同；
控制发射模块，用于控制所述至少两个中继站采用所述对应的通信通道发射信号；
其中，所述信号包括差分修正数据，所述控制发射模块包括：
差分修正数据获取子模块，用于获取所述固定基站发送的差分修正数据；
差分修正数据发送子模块，用于将所述差分修正数据发送给所述至少两个中继站；
控制差分修正数据发射子模块，用于控制所述至少两个中继站，采用所述对应的通信通道发射所述差分修正数据；其中，所述差分修正数据用于无人机的定位；
其中，所述无人机用于在接收到至少两个中继站发射的信号后，判断所述信号是否符合预设条件，当所述信号符合所述预设条件时，则继续接收所述信号，当所述信号不符合所述预设条件时，则接收其他中继站的信号。
7.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括：
第一信号接收模块，用于接收第一中继站发射的第一信号；其中，所述第一中继站与固定基站关联，所述固定基站关联的中继站具有至少两个，所述至少两个中继站采用不相同的通信通道发射信号，所述不相同的通信通道对应的频段不同，且所述至少两个中继站的信号覆盖区域存在重叠区域；
第二中继站确定模块，用于当检测到所述无人机位于所述重叠区域中时，从所述至少两个中继站中确定第二中继站；其中，所述第二中继站为与所述无人机距离最小的中继站；
切换接收模块，用于若所述第二中继站与所述第一中继站为不同的中继站，则切换至所述第二中继站对应的通信通道，并采用所述第二中继站对应的通信通道接收第二信号；
无人机定位模块，用于基于所述第二信号，对所述无人机进行定位；
其中，通过服务器控制所述至少两个中继站采用不相同的通信通道发射信号，所述第一信号和/或第二信号包括差分修正数据，所述服务器在用于控制所述至少两个中继站采用不相同的通信通道发射信号时，具体用于：获取所述固定基站发送的差分修正数据，将所述差分修正数据发送给所述至少两个中继站，控制所述至少两个中继站，采用所述对应的通信通道发射所述差分修正数据；其中，所述差分修正数据用于无人机的定位；
其中，所述无人机定位模块在用于基于所述第二信号，对所述无人机进行定位时，具体用于：
判断所述第二信号是否符合预设条件；
当所述信号符合所述预设条件时，则继续接收所述第二信号，基于所述第二信号，对所述无人机进行定位；
当所述第二信号不符合所述预设条件时，则接收其他中继站的信号，并基于所述其他中继站的信号对所述无人机进行定位。
8.根据权利要求7所述的无人机，其特征在于，所述第二中继站确定模块包括：
位置确定子模块，用于确定所述无人机的位置；
候选中继站确定子模块，用于当检测到所述位置位于所述重叠区域中时，从所述至少两个中继站中确定信号覆盖所述位置的至少两个候选中继站；
距离确定子模块，用于确定每个候选中继站与所述无人机的距离；
第二中继站作为子模块，用于确定所述距离最小的中继站，作为第二中继站。
9.根据权利要求7或8所述的无人机，其特征在于，所述无人机定位模块包括：
第一定位信息获取子模块，用于获取所述无人机的第一定位信息；
第二定位信息确定子模块，用于基于所述第一定位信息以及所述差分修正数据，确定所述无人机的第二定位信息；其中，所述第二定位信息的精确度大于所述第一定位信息。
10.根据权利要求9所述的无人机，其特征在于，还包括：
航迹信息确定模块，用于确定针对待作业对象的航迹信息；
作业模块，用于基于所述第二定位信息，按照所述航迹信息对所述待作业对象进行作业。
11.一种无人机定位的系统，其特征在于，所述系统包括固定基站、服务器、与所述固定基站关联的至少两个中继站以及无人机，且所述至少两个中继站的信号覆盖区域存在重叠区域，
所述固定基站用于生成信号，并发送至所述服务器；
所述服务器用于接收所述固定基站发送的信号，并在分别确定所述至少两个中继站对应的通信通道后，控制所述至少两个中继站采用所述对应的通信通道发射信号；其中，所述至少两个中继站对应的通信通道的频段不相同，所述信号包括差分修正数据，所述服务器在用于控制所述至少两个中继站采用不相同的通信通道发射信号时，具体用于：获取所述固定基站发送的差分修正数据，将所述差分修正数据发送给所述至少两个中继站，控制所述至少两个中继站，采用所述对应的通信通道发射所述差分修正数据，其中，所述差分修正数据用于无人机的定位；
所述至少两个中继站用于按照所述对应的通信通道发射所述接收的信号；其中，所述至少两个中继站包括第一中继站；
所述无人机用于接收第一中继站发射的第一信号，当检测到所述无人机位于所述重叠区域中时，从所述至少两个中继站中确定第二中继站，若所述第二中继站与所述第一中继站为不同的中继站，则切换至所述第二中继站对应的通信通道，并采用所述第二中继站对应的通信通道接收第二信号，基于所述第二信号，对所述无人机进行定位；其中，所述第二中继站为与所述无人机距离最小的中继站；
其中，所述无人机用于在接收到至少两个中继站发射的信号后，判断所述信号是否符合预设条件，当所述信号符合所述预设条件时，则继续接收所述信号，当所述信号不符合所述预设条件时，则接收其他中继站的信号。
12.一种飞行器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求2至5任一项所述方法的步骤。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1和/或权利要求2至5任一项所述方法的步骤。
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