CN116859430A - 一种无人机定位方法、通信设备、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种无人机定位方法、通信设备、系统及存储介质,应用于无人机控制技术领域,该方法包括:当通过至少一个天线接收到无人机发送的定位信号时,确定接收到的定位信号的信号强度,并至少改变一次至少一个天线的位置;每改变一次至少一个天线的位置,确定至少一个天线在当前位置处接收到的定位信号的信号强度;若获得的定位信号的信号强度中目标信号强度的数量达到预设数量,则从预设数量的目标信号强度各自的区域范围相交的交点中确定目标交点,并将所述目标交点作为所述无人机的位置。通过上述方法,可以当无人机接收不到GNSS的信号,无法确定自身位置的情况下,对无人机进行定位,拓展了无人机的适应场景。
Description
技术领域
本申请涉及无人机控制技术领域,尤其涉及一种无人机定位方法、通信设备、系统及存储介质。
背景技术
随着无人机设计制造技术的快速发展,无人机在越来越多的生活和工作场景中得到应用。
目前无人机定位主要基于全球导航卫星系统(Global Navigation SatelliteSystem,GNSS),无人机通过接收GNSS信号,获取到自身所处的位置,无人机从无人机定位系统起飞时会记录起飞位置,无人机根据起飞位置和自身所处的位置,能够飞回无人机定位系统,但是当无人机接收不到GNSS的信号时,无人机无法确定自身所处的位置,这时无人机一般选择悬停或者迫降,无法返回无人机定位系统。
发明内容
本申请实施例提供了一种无人机定位方法、通信设备、系统及存储介质,在无人机接收不到GNSS的信号,无法确定自身位置的情况下,能够对无人机进行定位。
第一方面,本申请实施例提供了一种无人机定位方法,所述方法包括:
当通过至少一个天线接收到无人机发送的定位信号时,确定接收到的所述定位信号的信号强度,并至少改变一次所述至少一个天线的位置;
每改变一次所述至少一个天线的位置,确定所述至少一个天线在当前位置处接收到的所述定位信号的信号强度;
若获得的所述定位信号的信号强度中目标信号强度的数量达到预设数量,则从所述预设数量的目标信号强度各自的区域范围相交的交点中确定目标交点,并将所述目标交点作为所述无人机的位置,其中所述目标信号强度大于预设强度。
在上述实施例中,通过改变天线的位置,可以得到多个信号强度,基于多个信号强度,可以得到多个区域范围,不同的天线位置对应的信号强度不同,不同的信号强度对应的区域范围不同,基于各区域范围的交点可以得到无人机的位置,本申请实施例不通过GNSS(即卫星定位)就可以实现对无人机的定位,从而能够在无人机接收不到GNSS信号时确定无人机的位置,进一步拓展了无人机的适应场景。
在一种可能的实施方式中,采取如下方式确定每个目标信号强度对应的区域范围:
针对任意一个天线,若通过所述任意一个天线接收到的所述定位信号的信号强度为目标信号强度,则根据所述目标信号强度,确定所述任意一个天线的位置与无人机之间的距离;
以所述任意一个天线的位置为圆心,所述距离为半径,确定所述目标强度对应的区域范围。
在上述实施例中,根据信号强度可以确定天线的位置和无人机之间的距离,通过以天线为圆心,天线的位置与无人机之间的距离为半径构建的圆形区域范围,能够确定飞机的位置在圆周上,进而可以根据各圆形的区域范围的交点确定无人机的位置。
在一种可能的实施方式中,所述从所述预设数量的目标信号强度各自的区域范围相交的交点中确定目标交点,包括:
从所述预设数量的目标信号强度各自的区域范围相交的交点中,筛选出每个区域范围均包含的公共点,将所述公共点作为目标交点。
在上述实施例中,已知无人机的位置在各圆形的圆周上,因此每个区域范围都包含的公共点即为无人机的位置。
在一种可能的实施方式中,所述至少改变一次所述至少一个天线的位置之前,还包括:
确定满足至少改变一次所述至少一个天线的位置的条件;
其中,所述条件包括下列中的部分或全部:
天线的数量小于所述预设数量;
获得的所述定位信号的信号强度中目标信号强度的数量小于所述预设数量;
所述预设数量的目标信号强度各自的区域范围相交的交点中,不存在每个区域范围均包含的公共点。
本申请实施例设置了多个改变天线位置的触发条件,可以在需要改变天线的位置时,对天线的位置进行改变,从而提高了对无人机定位的效率。
在一种可能的实施方式中,所述无人机通信设备位于无人机定位系统中;
所述至少改变一次所述至少一个天线的位置,包括:
通过所述无人机定位系统中的第一移动设备将无人机通信设备围绕预设位置旋转预设角度,其中,所述预设位置与各天线的位置均不相同;和/或
通过所述无人机定位系统中的第二移动设备将所述至少一个天线平移预设距离。
在上述实施例中,设置了多种改变天线位置的方式,可以针对不同的场景选择对应的改变天线位置的方式,进而可以提高无人机定位的效率和准确率。
在一种可能的实施方式中,所述通过第一移动设备将无人机通信设备围绕预设位置旋转预设角度之前,还包括:
确定所述至少一个天线为定向天线,且各定向天线在当前位置均接收不到所述定位信号。
在上述实施例中,针对确定至少一个天线为定向天线,且各定向天线在当前位置均接收不到定位信号的场景,选择通过旋转的方式改变天线的位置,提高了在这种场景下无人机定位的效率和准确率。
在一种可能的实施方式中,所述通过第二移动设备将所述至少一个天线平移预设距离,包括:
针对任意一个天线,若所述任意一个天线接收的所述定位信号的信号强度未达到目标信号强度,则通过所述第二移动设备将所述任意一个天线向靠近所述无人机的方向平移预设距离。
在上述实施例中,针对信号强度是否达到目标信号强度确定移动的方向,可以更精确的对天线进行移动,进一步提高了对无人机定位的效率。
第二方面,本申请实施例提供了一种无人机通信设备,所述设备包括:
至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行上述第一方面的方法。
第三方面,本申请实施例提供了一种无人机定位系统,所述系统包括:
如第二方面的无人机通信设备;
至少一个天线,用于接收无人机发送的定位信号;
第一移动设备,用于将无人机通信设备围绕预设位置旋转预设角度,其中,所述预设位置与各天线的位置均不相同;
第二移动设备,用于将所述至少一个天线平移预设距离。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于使计算机执行如上述第一方面的方法。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种无人机定位方法的应用场景意图;
图2为本申请实施例提供的一种无人机定位方法流程示意图;
图3为本申请实施例提供的一种区域范围的交点示意图;
图4为本申请实施例提供的另一种区域范围的交点示意图;
图5为本申请实施例提供的一种第一移动设备位置示意图;
图6为本申请实施例提供的一种无人机定位系统旋转示意图;
图7为本申请实施例提供的一种天线位置示意图;
图8为本申请实施例提供的一种天线位置确认示意图;
图9为本申请实施例提供的一种第二移动设备位置示意图;
图10为本申请实施例提供的一种天线平移示意图;
图11为本申请实施例提供的一种公共点确认示意图;
图12为本申请实施例提供的一种无人机定位方法具体流程示意图;
图13为本申请实施例提供的一种无人机定位装置示意图;
图14为本申请实施例提供的一种无人机通信设备示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以按不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
如图1所示,为本申请实施例提供的一种无人机定位方法的应用场景,该应用场景中包括:无人机定位系统101,无人机102和全球导航卫星系统103。其中,无人机定位系统101用于给无人机102充电,以及发送指令,以使无人机102根据指令进行对应的作业,另外,无人机定位系统101还用于在全球导航卫星系统103无法对无人机102进行定位时,对无人机102进行定位,本申请实施例不对无人机定位系统101的尺寸和形状进行具体限定;无人机102接收无人机定位系统101的指令,然后根据指令进行对应的作业,完成作业后返回至无人机定位系统101,另外,在无法获得全球导航卫星系统103的信号时,向无人机定位系统101发送定位信号,以确定自身所在的位置,进一步拓展了无人机的适应场景;全球导航卫星系统103用于对无人机102进行定位,其中,全球导航卫星系统103可以是北斗卫星,本申请实施例不进行具体限定。
现有技术中,无人机的定位依靠GNSS信号,针对当GNSS信号丢失或被干扰,使得无人机无法确定自身位置的问题,本申请实施例提供了一种无人机定位方法,如图2所示,该方法包括:
S201:当通过至少一个天线接收到无人机发送的定位信号时,确定接收到的所述定位信号的信号强度,并至少改变一次所述至少一个天线的位置。
首先需要说明的是,现有技术中是通过卫星信号定位无人机的,也就是说,由于电离层群延、电离层载波相位超前、卫星星历质量差等问题,在利用卫星进行定位时,测得的高度信息是不准确的,基于此,无人机的位置可能只包含经纬度,不包含高度信息。
而在本申请实施例中,是通过无人机定位系统进行定位,不存在电离层或星历质量的影响;而且,本申请实施例是以无人机定位系统所在位置构建坐标系的:例如,xy平面与无人机通信系统所在的水平面重合,z轴指向与水平面垂直的方向,由于天线部署在无人机定位系统上,因此天线的坐标可以包含三个坐标方向的信息。无人机的位置是在无人机定位系统坐标系下的坐标,与利用卫星定位时的坐标系(地心坐标系)不同,基于上述,无人机的位置也可以包括x、y、z三个坐标方向的信息。例如,可以将无人定位机系统上其中一个天线的位置设置为坐标系原点(0,0,0),然后基于这个原点确认无人机的位置。
天线设置在无人机定位系统上,用于接收无人机发送的定位信号,在如下情况下,无人机会向天线发送定位信号:
(1)无人机接收不到GNSS信号。
当GNSS信号弱或者被干扰,或无人机的GNSS信号接收模块出现故障,无人机可能接收不到GNSS信号,无人机就无法确认自身的位置,进而无法返回无人机定位系统。这时无人机会向无人机定位系统部署的至少一个天线发送定位信号,以确认自身的位置。
(2)无人机不包含GNSS信号接收模块。
对于不包含GNSS信号接收模块的无人机来说,如果无人机想要确认自身位置,会向无人机定位系统发送定位信号,以确认自身的位置。
(3)无人机接收到无人机定位系统发送的定位指令。
若无人机定位系统的位置发生改变,例如从(0,0,0)变为(1,1,0),即坐标系原点发生变化,则无人机在坐标系中的位置也应随着变化,这时,无人机定位系统会向无人机发送定位指令,无人机接收到定位指令后,向无人机定位系统的天线发送定位信号,以获取新的位置。
(4)无人机接收到终端设备的定位指令。
基于(3)中的场景,无人机定位系统可以先与设备终端进行通信,以使设备终端向无人机发送定位指令,无人机接收到定位指令后,向无人机定位系统的天线发送定位信号,以获取新的位置。
另外,在无人机定位系统上可以设置一个或多个天线。当通过至少一个天线接收到定位信号时,就启动对无人机定位的流程,而不需要所有的天线都接收到定位信号。
为了准确定位无人机,当至少一个天线接收到无人机发送的定位信号时,无人机通信设备会向无人机发送悬停在当前位置的指令,直至确定无人机位置后,向无人机发送完成定位的指令;无人机收到完成定位的指令后可以改变当前的位置(继续进行未完成的作业,或者返回)。
如果能够基于首次收到的无人机发送的定位信号后对无人机进行定位,则不需要改变天线位置。所以在改变至少一个天线的位置之前可以设置一个或多个条件,只有在条件满足后再执行改变天线位置的流程。
其中,触发改变至少一个天线位置的条件可以包括如下部分或全部:
(1)无人机定位系统上天线的数量小于预设数量。
在对无人机进行定位时,对区域数量有要求,如果区域数量太小,无法准确定位无人机的位置。这里的预设数量出厂前进行设置。后续在使用过程中,还可以根据无人机系统所处的环境、无人机执行的任务等进行修改。比如所处的环境对信号干扰比较大,预设数量可以设置的大些。
比如图3,出厂前设置预设数量为3,在进行无人机定位过程中,3个区域范围即可确无人机所处的位置A;比如图4,在进行无人机定位过程中,可能因为无人机所在的当前环境对信号干扰较大,3个区域范围无法确定无人机所处的位置,这时可以将预设数量修改为4,以提高无人机定位的准确率。
(2)获得的所述定位信号的信号强度中目标信号强度的数量小于所述预设数量。
当接收到定位信号的信号强度没有达到目标信号强度时,信号强度无法稳定在一个固定值上(信号丢失或在一个较小的强度范围内波动),进而无法确定区域范围,因此,信号强度需要达到目标信号强度。因为定位无人机是基于预设数量的区域范围的交点,区域范围与目标信号强度是一一对应的,所以,目标信号强度需要达到预设数量。
如图4所示为3个目标信号强度各自对应的区域范围,若预设数量为4,则还需要通过改变天线的位置,获取一个目标信号强度对应的区域范围。
(3)所述预设数量的目标信号强度各自的区域范围相交的交点中,不存在每个区域范围均包含的公共点。
当获得的目标信号强度达到预设数量后,还需要进一步判断预设数量的目标信号强度各自的区域范围相交的交点中,是否存在每个区域范围均包含的公共点,若存在,则将该公共点作为无人机的位置,否则改变至少一个天线的位置,以得到新的区域范围。
对于多个区域范围相交的场景,各区域范围之间的交点可能会包括多个,如图3所示,3个区域范围均包含公共点A,点A即为无人机所在的位置。如图4所示,3个区域范围的交点包括:交点A、交点B、交点C、交点D、交点E和交点F,需要进一步的从6个交点中筛选出一个每个区域范围都经过的公共点,以确定无人机的位置。但是,在6个交点中不包含公共点,这时需要改变任意一个或多个天线的位置,重新得到预设数量的区域范围,直至能够确定出唯一的公共点为止。
S202:每改变一次所述至少一个天线的位置,确定所述至少一个天线在当前位置处接收到的所述定位信号的信号强度。
基于上述S201,当确定满足改变至少一个天线的位置的条件后,改变至少一个天线的位置。在改变天线的位置时,可以多次改变其中一个天线的位置,也可以同时改变多个天线的位置,保证预设数量的目标信号强度各自的区域范围相交的交点中,存在每个区域范围均包含的公共点即可。
例如,天线的数量为2个,且接收到的定位信号的信号强度均为目标信号强度,预设数量为3,这时改变一次其中1个天线的位置即可。如果改变一次其中1个天线的位置后,该天线接收到定位信号的信号强度未达到目标信号强度,需要对该天线的位置继续进行改变,或者改变另一个天线的位置。
改变天线位置具体包括如下两种实施方式。
(1)通过所述无人机定位系统中的第一移动设备将无人机通信设备围绕预设位置旋转预设角度。
无人机定位系统的第一移动设备如图5所示,第一移动设备可以安装在无人机定位系统的底部,第一移动设备与无人机定位系统可以通过旋转轴进行连接,通过旋转轴的旋转,能够带动无人机通信设备旋转。另外,旋转方向可以为顺时针方向或逆时针方向,旋转角度可以为任意角度,保证天线的位置在无人机通信设备旋转前与旋转后不同即可。
如图6所示,无人机通信设备的俯视图为矩形,预设位置可以是底面矩形对角线交点(预设位置A),天线A布置在矩形的一个顶点上。无人机通信设备围绕预设位置A逆时针旋转,天线A可以从当前的位置变化到天线A’所在的位置。
另外,预设位置也可以为无人机通信设备的几何中心,无人机通信设备的俯视图可以为正多边形,也可以是圆形,此处不对预设位置和无人机通信设备的形状进行具体限定。
除了上述通过旋转无人机通信设备带动天线移动的实施方式,还可以旋转整个无人机定位系统,以令天线的位置发生改变。
需要注意的是,为了确保天线的位置发生改变,预设位置与各天线的位置均不相同。以图7为例,无人机定位系统的俯视图为矩形,天线A和天线B所在的位置在无人机定位系统顶部的两个相对的顶点,预设位置为顶部矩形对角线交点(预设位置A),本申请实施例不对天线的位置进行具体限定。
下面根据图8对无人机通信设备旋转后,天线的位置进行说明。
例如预设位置、天线的位置在同一高度,由于天线和预设位置的高度(即z轴坐标)相同,而且,在旋转的过程中,天线的高度不会发生变化,因此本申请实施例仅通过水平面(xy平面)进行说明。
预设位置在xy平面为O(0,0),天线的初始位置在xy平面为A(0,2),旋转角度为θ=45度,改变后的位置在xy平面上为A’(a,b)。因为是围绕O点旋转,则OA=OA’=2,则A’的坐标位置在xy平面上为/>
(2)通过所述无人机定位系统中的第二移动设备将所述至少一个天线平移预设距离。
除了上述实施例中通过第一移动设备将无人机通信设备围绕预设位置旋转改变天线的位置以外,还可以将天线的平移到其它位置。第二移动设备的部署如图9所示,第二移动设备可以布置在天线底部,以使天线可以在无人机定位系统的顶部平移,由于第二移动设备用于移动天线的位置,因此第二移动设备需要与天线连接在一起。
在一种可能的实施方式中,针对任意一个天线,若所述任意一个天线接收的所述定位信号的信号强度未达到目标信号强度,则通过所述第二移动设备将所述任意一个天线向靠近所述无人机的方向平移预设距离。
由于天线的增益固定,因此无人机可以飞行的最远距离也是固定的。如果无人机与任意一个天线的距离已经达到远距离,若该任意一个天线向远离无人机的方向移动,则无法接收到无人机的定位信号,也就无法为无人机定位。因此,当确定无人机与该任意一个天线的距离为最远距离时,需要将任意一个天线向靠近所述无人机的方向平移预设距离,具体如图10所示。将天线A向右移动预设距离,天线A与无人机之间的距离从距离2变为距离1,明显地,距离2大于距离1。预设距离的设置可以根据实际接收定位信号的情况进行设置。
在本申请实施例中,图5提供的第一移动设备和图9中提供的第二移动设备仅是举例说明,形状和功能都可以扩展。例如,形状还可以设置为圆形,第二移动设备也可以与无人机定位系统连接,通过移动整个无人机定位系统,进而改变天线的位置。
在本申请实施例中,可以利用上述两种方式改变天线的位置,通过旋转无人机通信设备改变天线位置的方式适用于如下场景:
确定所述至少一个天线为定向天线,且各定向天线在当前位置均接收不到所述定位信号。
现有技术中,无人机定位系统的天线大都为全向天线,而全向天线为了保证发射/接收信号的全向性,在设置较大增益方面具有局限性,进而无法使得无人机飞到更远的距离,限制了无人机对于某些特殊任务的完成,如果将全向天线设置为单向天线(仅接收单一方向的信号),则可能存在接收不到无人机定位信号的情况。
而利用本申请设置第一移动设备,通过旋转,既可以改变天线的位置,又可以使得天线的主波瓣朝向无人机。
S203:若获得的所述定位信号的信号强度中目标信号强度的数量达到预设数量,则从所述预设数量的目标信号强度各自的区域范围相交的交点中确定目标交点,并将所述目标交点作为所述无人机的位置。
采取如下方式确定每个目标信号强度对应的区域范围:
针对任意一个天线,若通过所述任意一个天线接收到的所述定位信号的信号强度为目标信号强度,则根据所述目标信号强度,确定所述任意一个天线的位置与无人机之间的距离。
其中,任意一个天线的位置与无人机之间的距离可以通过如下公式计算:
R为任意一个天线的位置与无人机之间的距离,G1为无人机用于发送定位信号的天线的增益,G2为无人机定位系统上天线的增益,P1为无人机发送定位信号的信号强度,P2为天线接收到定位信号的信号强度,λ为无人机发送的定位信号的波长,其中,G1、G2、P1和λ均为固定值。
在确定天线的位置,及天线的位置与无人机之间的距离后,以任意一个天线的位置为圆心,所述距离为半径,确定所述目标强度对应的区域范围。
在构建区域范围的过程中,可以在得到一个目标信号强度后,接着确定该目标信号强度对应的区域范围;也可以获得预设数量的目标信号强度后,再统一确定各目标信号强度各自的区域范围,本申请实施例不对确定区域范围的顺序进行具体限定。
对于多个区域范围相交的场景,各区域范围之间相交于多个交点,为了得到准确的无人机的位置,需要从所述预设数量的目标信号强度各自的区域范围相交的交点中,筛选出每个区域范围均包含的公共点,将所述公共点作为无人机的位置。如图11所示,包括天线A和天线B两个天线,天线A’表示天线A改变位置,天线B’表示天线B改变位置,图中包括4个区域范围,各区域范围之间存在多个交点,从多个交点筛选出每个区域范围都经过的公共点C,公共点C为无人机所在的位置。
基于上述S201中的实施方式,各天线的位置可以包含三个坐标方向的信息,例如,天线A的坐标位置为(x1,y1,z1),对应的区域范围为R12=(x-x1)2+(y-y1)2+(z-z1)2,R1为天线A所在位置与无人机之间的距离,可以通过上述距离公式确定;天线A’的坐标位置为(x2,y2,z2),对应的区域范围为R22=(x-x2)2+(y-y2)2+(z-z2)2,R2为天线A’所在位置与无人机之间的距离,可以通过上述距离公式确定;天线B的坐标位置为(x3,y3,z3),对应的区域范围为R32=(x-x3)2+(y-y3)2+(z-z3)2,R3为天线B所在位置与无人机之间的距离,可以通过上述距离公式确定;天线B’的坐标位置为(x4,y4,z4),对应的区域范围为R42=(x-x4)2+(y-y4)2+(z-z4)2,R4为天线B’所在位置与无人机之间的距离,可以通过上述距离公式确定。其中,(x,y,x)为待确认的无人机的位置。通过上述4个区域范围即可得到无人机的位置。
下面基于图12对本申请实施例提供的无人机定位方法进行详细说明,其中,无人机定位系统包括一个天线。
S1201:通过天线接收无人机发送的定位信号;
S1202:判断通过天线接收到定位信号的信号强度是否为目标信号强度,若是则执行S1204,否则执行S1203;
S1203:改变天线的位置,并重新执行S1202,其中,在改变天线的位置时,可以针对当前场景选择天线的位置改变方式;
S1204:判断获取到的目标信号强度的数量是否达到预设数量,若是则执行S1205,否则执行S1203;
S1205:判断每个目标信号强度对应的区域范围是否均包含公共点,若是则执行S1206,否则执行S1203;
S1206:将公共点作为无人机的位置。
对于包括多个天线的场景,在改变天线的位置时,不对改变位置的天线数量及次数进行具体限定,只要保证得到预设数量的区域范围,且每个区域范围均包含唯一的公共点即可。
当确定了无人机的位置后,可以将无人机的位置发送至无人机;无人机可以根据自身位置自行返回;也可以设置好返回路线发送至无人机,以使无人机根据返回路线返回。例如,无人机起飞的位置为(1,1,3),无人机的位置为(8,9,10),可以先设置返回路线:无人机沿着x轴负方向飞行7个坐标,然后沿着y轴负方向飞行8个坐标,再沿着z轴负方向飞行7个坐标,并将该路线发送至无人机,以使无人机根据路线返回无人机定位系统;也可以先指示无人机沿着x轴负方向飞行7个坐标,然后指示无人机沿着y轴负方向飞行8个坐标,再指示无人机沿着z轴负方向飞行7个坐标。
通过本申请实施例提供的无人机定位方法,即使在无GNSS信号的情况下也可以对无人机进行定位,进一步拓展了无人机的适应场景;在可以通过无人机定位系统实现无人机定位时,无人机端可以省去GNSS信号接收模块,降低飞机设计成本,缩小飞机体积;无人机定位系统的天线可以设置为定向天线,从而可以提高无人机的飞行距离。
基于相同的发明构思,本申请实施例提供了一种无人机定位装置,如图13所示,该装置包括:
改变模块1301,用于当通过至少一个天线接收到无人机发送的定位信号时,确定接收到的所述定位信号的信号强度,并至少改变一次所述至少一个天线的位置;
确定信号强度模块1302,用于每改变一次所述至少一个天线的位置,确定所述至少一个天线在当前位置处接收到的所述定位信号的信号强度;
确定位置模块1303,用于若获得的所述定位信号的信号强度中目标信号强度的数量达到预设数量,则从所述预设数量的目标信号强度各自的区域范围相交的交点中确定目标交点,并将所述目标交点作为所述无人机的位置,其中所述目标信号强度大于预设强度。
在一种可能的方式中,确定位置模块1303用于采取如下方式确定每个目标信号强度对应的区域范围:
针对任意一个天线,若通过所述任意一个天线接收到的所述定位信号的信号强度为目标信号强度,则根据所述目标信号强度,确定所述任意一个天线的位置与无人机之间的距离;
以所述任意一个天线的位置为圆心,所述距离为半径,确定所述目标强度对应的区域范围。
在一种可能的方式中,确定位置模块1303用于从所述预设数量的目标信号强度各自的区域范围相交的交点中,筛选出每个区域范围均包含的公共点,将所述公共点作为目标交点。
在一种可能的方式中,改变模块1301用于确定满足至少改变一次所述至少一个天线的位置的条件;
其中,所述条件包括下列中的部分或全部:
天线的数量小于所述预设数量;
获得的所述定位信号的信号强度中目标信号强度的数量小于所述预设数量;
所述预设数量的目标信号强度各自的区域范围相交的交点中,不存在每个区域范围均包含的公共点。
在一种可能的方式中,所述无人机通信设备位于无人机定位系统中;
改变模块1301用于通过所述无人机定位系统中的第一移动设备将无人机通信设备围绕预设位置旋转预设角度,其中,所述预设位置与各天线的位置均不相同;和/或
通过所述无人机定位系统中的第二移动设备将所述至少一个天线平移预设距离。
在一种可能的方式中,改变模块1301用于确定所述至少一个天线为定向天线,且各定向天线在当前位置均接收不到所述定位信号。
在一种可能的方式中,改变模块1301用于针对任意一个天线,若所述任意一个天线接收的所述定位信号的信号强度未达到目标信号强度,则通过所述第二移动设备将所述任意一个天线向靠近所述无人机的方向平移预设距离。
基于相同的发明构思,本申请实施例还提供了一种无人机定位系统,如图5和图9所示,该系统包括:
无人机通信设备:部署在无人机定位系统内部(图中未示出),包括至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行上述无人机定位方法;
至少一个天线,用于接收无人机发送的定位信号,天线可以部署在无人机定位系统的顶部,与第二移动设备连接;
第一移动设备,用于将无人机通信设备围绕预设位置旋转预设角度,其中,所述预设位置与各天线的位置均不相同,可以部署在无人机定位系统底部,通过旋转轴带动整个无人机定位系统的旋转;
第二移动设备,用于将所述至少一个天线平移预设距离,可以部署在无人机定位系统的顶部,与天线连接。
基于相同的发明构思,本申请实施例还提供了一种无人机通信设备,所述设备包括:
至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行上述实施例中的任一无人机定位方法。
下面参照图14来描述根据本申请的这种实施方式的电子设备130。图14显示的电子设备140仅仅是一个示例,不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图14所示,电子设备140以通用电子设备的形式表现。电子设备140的组件可以包括但不限于:上述至少一个处理器141、上述至少一个存储器142、连接不同系统组件(包括存储器142和处理器141)的总线143。
所述处理器141用于读取所述存储器142中的指令并执行,以使所述至少一个处理器能够执行上述实施例提供的无人机定位方法。
总线143表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
存储器142可以包括易失性存储器形式的可读介质,例如随机存取存储器(RAM)1421和/或高速缓存存储器1422,还可以进一步包括只读存储器(ROM)1423。
存储器142还可以包括具有一组(至少一个)程序模块1424的程序/实用工具1425,这样的程序模块1424包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
电子设备140也可以与一个或多个外部设备144(例如键盘、指向设备等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与电子设备140交互的设备通信,和/或与使得该电子设备140能与一个或多个其它电子设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口145进行。并且,电子设备140还可以通过网络适配器146与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器146通过总线143与用于电子设备140的其它模块通信。应当理解,尽管图中未示出,可以结合电子设备140使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
在一些可能的实施方式中,本申请提供的一种无人机定位方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当程序产品在计算机设备上运行时,程序代码用于使计算机设备执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的一种无人机定位方法的步骤。
另外,本申请还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机程序所述计算机程序用于使计算机执行上述实施例中任何一项所述的方法。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其它可编程数据处理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它可编程数据处理设备上,使得在计算机或其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其它可编程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。
尽管已描述了本申请的优选实施例,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申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种无人机定位方法,其特征在于,应用于无人机通信设备,所述方法包括:
当通过至少一个天线接收到无人机发送的定位信号时,确定接收到的所述定位信号的信号强度,并至少改变一次所述至少一个天线的位置;
每改变一次所述至少一个天线的位置,确定所述至少一个天线在当前位置处接收到的所述定位信号的信号强度;
若获得的所述定位信号的信号强度中目标信号强度的数量达到预设数量,则从所述预设数量的目标信号强度各自的区域范围相交的交点中确定目标交点,并将所述目标交点作为所述无人机的位置,其中所述目标信号强度大于预设强度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采取如下方式确定每个目标信号强度对应的区域范围:
针对任意一个天线,若通过所述任意一个天线接收到的所述定位信号的信号强度为目标信号强度,则根据所述目标信号强度,确定所述任意一个天线的位置与无人机之间的距离;
以所述任意一个天线的位置为圆心,所述距离为半径,确定所述目标强度对应的区域范围。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述从所述预设数量的目标信号强度各自的区域范围相交的交点中确定目标交点,包括:
从所述预设数量的目标信号强度各自的区域范围相交的交点中,筛选出每个区域范围均包含的公共点,将所述公共点作为目标交点。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述至少改变一次所述至少一个天线的位置之前,还包括:
确定满足至少改变一次所述至少一个天线的位置的条件;
其中,所述条件包括下列中的部分或全部:
天线的数量小于所述预设数量;
获得的所述定位信号的信号强度中目标信号强度的数量小于所述预设数量;
所述预设数量的目标信号强度各自的区域范围相交的交点中,不存在每个区域范围均包含的公共点。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述无人机通信设备位于无人机定位系统中;
所述至少改变一次所述至少一个天线的位置,包括:
通过所述无人机定位系统中的第一移动设备将无人机通信设备围绕预设位置旋转预设角度,其中,所述预设位置与各天线的位置均不相同;和/或
通过所述无人机定位系统中的第二移动设备将所述至少一个天线平移预设距离。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述通过第一移动设备将无人机通信设备围绕预设位置旋转预设角度之前,还包括:
确定所述至少一个天线为定向天线,且各定向天线在当前位置均接收不到所述定位信号。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述通过第二移动设备将所述至少一个天线平移预设距离,包括:
针对任意一个天线,若所述任意一个天线接收的所述定位信号的信号强度未达到目标信号强度,则通过所述第二移动设备将所述任意一个天线向靠近所述无人机的方向平移预设距离。
8.一种无人机通信设备,其特征在于,所述设备包括:
至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-7中任何一项所述的方法。
9.一种无人机定位系统,其特征在于,所述系统包括:
如权利要求8所述的无人机通信设备;
至少一个天线,用于接收无人机发送的定位信号;
第一移动设备,用于将无人机通信设备围绕预设位置旋转预设角度,其中,所述预设位置与各天线的位置均不相同;
第二移动设备,用于将所述至少一个天线平移预设距离。
10.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于使计算机执行如权利要求1-7任何一项所述的方法。
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