CN203480030U - 一种基于手机基站信号的无人机定位系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于手机基站信号的无人机定位系统，包括具有GPS接收机和基站信号无线接收机的无人机，所述基站信号无线接收机通信连接至地面基站，所述地面基站通信连接有可向地面基站发送请求信息的移动终端，所述移动终端获取信息通过移动互联网发送至移动定位服务器，通过分析地面基站的信息后将定位信息发送至监控服务器，所述无人机还通信连接有卫星，所述卫星通信连接有监测站，所述监测站将取得的卫星观测数据传送至主控站，所述主控站从监测站收集跟踪数据将结果送到地面控制站。原先所采用GPS导航定位，实时根据姿态信息对飞机飞行状态进行预测，而该系统容易受到干扰，即可使用基于手机信号基站接收机来进行后续定位，避免无人机无信号乱飞。
Description
技术领域
本实用新型属于无人机的航线控制技术领域，尤其是涉及一种基于手机基站信号的无人机定位系统。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控遥测设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上安装有导航飞行控制系统、程序控制装置以及动力和电源设备。地面遥控遥测站人员通过数据链等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和进行实时数据传输。与载人飞机相比，它具有适应多种飞行环境要求的特点，特别是可以承担人力所不及的长航时飞行或高风险飞行，飞行航线和姿态控制精度高，可广泛用于航空遥感、气象研究、农业飞播和病虫害防治中；在战争中更具有特殊的优势，可广泛用于空中侦查、监视、通信、电子干扰等。
目前，无人机的飞行导航普遍使用机载卫星导航装置与机载惯性导航设备结合生成组合导航数据，具有导航精度高，适合长时间飞行等优点，但上述导航方法对卫星导航的依赖性较大。但这种导航方式存在易受干扰的特点，在卫星信号受到干扰后，无人机无信号乱飞或飞丢，而造成较大的经济损失。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种可通过GPS导航系统定向导航进行操纵无人机飞行，又能在GPS导航系统受到干扰后，使用手机信号基站接收机进行定位的无人机定位系统。
为解决上述技术方案，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于手机基站信号的无人机定位系统，包括具有GPS接收机和基站信号无线接收机的无人机，所述基站信号无线接收机通信连接至地面基站，所述地面基站通信连接有可向地面基站发送请求信息的移动终端，所述移动终端获取信息通过移动互联网发送至移动定位服务器，通过分析地面基站的信息后将定位信息发送至监控服务器，所述无人机还通信连接有卫星，所述GPS接收机能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪卫星的运行，所述卫星通信连接有监测站，所述监测站内均配装有精密的铯钟和能够连续测量到所有可见卫星的第二接受机，所述监测站将取得的卫星观测数据，包括电离层和气象数据，经过初步处理后，传送至主控站，所述主控站从监测站收集跟踪数据，计算出卫星的轨道和时钟参数，然后将结果送到地面控制站。
作为优选的技术方案，所述GPS接收机和基站信号无线接收机均连接有无人机中的导航控制部。
作为优选的技术方案，所述地面控制站在卫星运行至上空，将导航数据及主控站指令注入到卫星中。
作为优选的技术方案，所述GPS接收机捕获到跟踪的卫星信号后，即可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率，解调出卫星轨道参数数据。
作为优选的技术方案，所述GPS接收机、基站信号无线接收机中有微处理计算机可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间信息。
作为优选的技术方案，所述地面基站数为一个以上，所述移动终端只向接收场强最强的地面基站发送请求信息。
本实用新型的有益效果是：
原先所采用GPS导航定位，实时根据姿态信息对飞机飞行状态进行预测，而该系统容易受到干扰，即可使用基于手机信号基站接收机来进行后续定位，避免无人机无信号乱飞。
附图说明
为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施例及附图作以详细描述。
图1为本实用新型基于手机基站信号的无人机定位系统的示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本实用新型的一种基于手机基站信号的无人机定位系统，包括具有GPS接收机1和基站信号无线接收机2的无人机3，所述基站信号无线接收机2通信连接至地面基站4，所述地面基站4通信连接有可向地面基站4发送请求信息的移动终端5，所述移动终端5获取信息通过移动互联网发送至移动定位服务器6，通过分析地面基站4的信息后将定位信息发送至监控服务器7，所述无人机3还通信连接有卫星8，所述GPS接收机1能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪卫星8的运行，所述卫星8通信连接有监测站9，所述监测站9内均配装有精密的铯钟和能够连续测量到所有可见卫星的第二接受机10，所述监测站9将取得的卫星观测数据，包括电离层和气象数据，经过初步处理后，传送至主控站11，所述主控站11从监测站9收集跟踪数据，计算出卫星8的轨道和时钟参数，然后将结果送到地面控制站12。测量出已知位置的卫星8到无人机3的GPS接收机1之间的距离，然后综合多颗卫星的数据可知GPS接收机1的具体位置，卫星8的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而无人机3到卫星8的距离则通过纪录卫星信号传播到无人机3所经历的时间，再将其乘以光速得到，由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是无人机3与卫星8之间的真实距离，而是伪距；当卫星8正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码发射导航电文。
优选的，所述GPS接收机1和基站信号无线接收机2均连接有无人机3中的导航控制部。
优选的，所述地面控制站12在卫星8运行至上空，将导航数据及主控站11指令注入到卫星中。
优选的，所述GPS接收机1捕获到跟踪的卫星信号后，即可测量出接收天线至卫星8的伪距离和距离的变化率，解调出卫星轨道参数数据。
优选的，所述GPS接收机1、基站信号无线接收机2中有微处理计算机可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间信息。
优选的，所述地面基站4数为一个以上，所述移动终端5只向接收场强最强的地面基站4发送请求信息。
本实用新型的有益效果是：
通过上述技术方案，将采用GPS导航定位系统，实时闭环输出位置和姿态信息，为飞机提供精确的方向基准和位置坐标，同时实时根据姿态信息对飞机飞行状态进行预测；在该系统受到干扰后，即可使用无人机中的基于手机基站信号接收机来进行后续定位，避免无人机无信号乱飞。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种基于手机基站信号的无人机定位系统，其特征在于：包括具有GPS接收机和基站信号无线接收机的无人机，所述基站信号无线接收机通信连接至地面基站，所述地面基站通信连接有可向地面基站发送请求信息的移动终端，所述移动终端获取信息通过移动互联网发送至移动定位服务器，通过分析地面基站的信息后将定位信息发送至监控服务器，所述无人机还通信连接有卫星，所述GPS接收机能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪卫星的运行，所述卫星通信连接有监测站，所述监测站内均配装有精密的铯钟和能够连续测量到所有可见卫星的第二接受机，所述监测站将取得的卫星观测数据，包括电离层和气象数据，经过初步处理后，传送至主控站，所述主控站从监测站收集跟踪数据，计算出卫星的轨道和时钟参数，然后将结果送到地面控制站。
2.根据权利要求1所述的基于手机基站信号的无人机定位系统，其特征在于：所述GPS接收机和基站信号无线接收机均连接有无人机中的导航控制部。
3.根据权利要求1所述的基于手机基站信号的无人机定位系统，其特征在于：所述地面控制站在卫星运行至上空，将导航数据及主控站指令注入到卫星中。
4.根据权利要求1所述的基于手机基站信号的无人机定位系统，其特征在于：所述GPS接收机捕获到跟踪的卫星信号后，即可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率，解调出卫星轨道参数数据。
5.根据权利要求1所述的基于手机基站信号的无人机定位系统，其特征在于：所述GPS接收机、基站信号无线接收机中有微处理计算机可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间信息。
6.根据权利要求1所述的基于手机基站信号的无人机定位系统，其特征在于：所述地面基站数为一个以上，所述移动终端只向接收场强最强的地面基站发送请求信息。
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