[发明专利]一种多机协同的移动自组织网络局部定位系统和方法

说明书

本发明公开了一种多机协同的移动自组织网络局部定位系统和方法，在n架无人机和定位目标上均安装无线传感器，n≥4，彼此之间既能无线通信，又能测距，n架无人机之间通过各自搭载的无线传感器组成协同定位网络，当需要对定位目标进行定位时，n架无人机中的至少4架无人机静止，测量静止的无人机与定位目标的距离，解算出定位目标在协同定位网络中的位置，实现定位导航。本发明适用于无卫星信号的区域定位，在室内导航定位等领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及无线自组织网络和定位导航领域，特别涉及了一种多机协同的移动自组织网络局部定位系统和方法。

背景技术

全球卫星导航系统(GNSS)包括中国的北斗、美国的GPS、欧洲的伽利略等，利用在覆盖全球的卫星实现全球的定位与导航。但受到各种遮挡等因素，地面总有些地方无法接受到足够的卫星信号，而无法进行定位导航，如城市高楼的阻挡，高大树木的阻挡，以及室内等环境。

为了实现在无卫星信号的情况下的定位导航，有基于视觉的、测距的方法，也有基于无线传感器网络的定位方法。其中无线传感器网络有固定网络结构的，也有移动自组织结构的。

目前，随着无人机技术的发展，利用无人机搭载无线传感器建立动态的移动自组织网络结构，可以应用到更多的领域当中。基于超带宽(UWB)技术的无线传感技术，不仅可以实现通信，还可以达到仅百米距离的厘米级测距。因此，将无人机系统和无线通信技术相结合，组建多机协同的无线自组织网络局部定位系统，可以更好地解决无卫星信号区域的局部定位。

发明内容

为了解决上述背景技术提出的技术问题，本发明旨在提供一种多机协同的移动自组织网络局部定位系统和方法，以无人机为移动平台，以无线传感器为通信测距传感器，建立起多机协同的移动自组合局部定位系统，实现在无卫星信号覆盖区域内的局部定位。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种多机协同的移动自组织网络局部定位系统，包括定位目标和n架无人机，n≥4，定位目标和每架无人机上均搭载了无线传感器，彼此之间既能无线通信，又能测距。

基于上述技术方案的优选方案，每架无人机上还搭载了超声波传感器并安装有吸附装置。

基于上述技术方案的优选方案，所述吸附装置为吸盘。

基于上述技术方案的优选方案，定位目标和每架无人机上搭载的无线传感器采用WUB传感器，

一种多机协同的移动自组织网络局部定位方法，在n架无人机和定位目标上均安装无线传感器，n≥4，彼此之间既能无线通信，又能测距，n架无人机之间通过各自搭载的无线传感器组成协同定位网络，当需要对定位目标进行定位时，n架无人机中的至少4架无人机静止，测量静止的无人机与定位目标的距离，解算出定位目标在协同定位网络中的位置，实现定位导航。

基于上述技术方案的优选方法，无人机的静止采用悬停的方式。

基于上述技术方案的优选方案，在每架无人机上安装超声波传感器和吸附装置，通过超声波传感器测量无人机周围的静止物体，然后通过吸附装置使无人机与吸附在该静止物体表面，从而实现无人机的静止。

基于上述技术方案的优选方案，每架无人机上的超声波传感器测量该无人机与周围各个方向的静止物体的距离，采用距离和最小的目标优化方法，确定需要静止的无人机以及无人机需要吸附的静止物体。

采用上述技术方案带来的有益效果：

本发明以无人机为移动平台，以无线传感器为通信测距传感器，建立起多机系统的移动自组合局部定位系统，实现在无卫星信号覆盖的区域内的局部定位。本发明适用于无卫星信号的区域定位，在室内导航定位等领域具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明的系统示意图；