首先我們一起來看看下圖,目前主流的室內定位技術都在下面這幅圖中,從圖中很容易看出,要達到釐米級室內定位的技術目前主要是激光和超寬帶兩種。

因爲一些特殊的用途,比如室內表演,編隊室內飛行等,無人機不可避免會在室內飛行,無人機對室內定位精度的要求很高,室內空間本身就不會太大,若定位精度不高很容易造成無人機碰撞,造成飛機損壞。下圖是一羣在室內飛行的無人機。

本文講述的是UWB高精度定位技術用於無人機室內定位的技術。UWB定位技術因爲其高精度在室內定位技術中佔有很高的名望,他能提供高達2釐米的三維定位精度完全滿足無人機室內定位導航的要求。

UWB定位技術原理

UWB無線定位系統使用先進的超窄脈衝精確測量飛行時間技術,實現了底層的精確測距/計時;結合位置解算算法,實現了上層的精確定位。其基本原理如下圖所示。

基站位置爲已知,標籤發出無線脈衝,到達每個基站的時間再乘以光速,從而得到標籤到每個基站的距離,再通過算法最終就可以得到標籤的位置。

無人機室內定位系統組成

一般根據室內具體情況在每隔1-200米左右佈設一個基站,一般基站佈設爲正方形,確保定位標籤發出的脈衝信號能同時被其中任意三個基站接收到,就能確定無人機的位置座標。無人機攜帶的定位標籤不能被直接遮擋,如定位標籤被遮擋導致發出的脈衝不能同時被任意三個基站接收到,將無法準確定位。

定位基站佈設高度要高於無人機飛行的最大高度,原因是防止無人機攜帶的定位標籤發出的脈衝信號不能被基站接收到。

技術支持華星北斗智控,編輯:楊文正

相關文章