[发明专利]基于激光雷达与定位向量匹配的多无人机协同定位方法

权利要求书

1.基于激光雷达与定位向量匹配的多无人机协同定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、采用激光雷达测量机群内无人机之间的定位信息，得到激光雷达定位向量；

步骤2：采用GPS测得机群内各个无人机的大地坐标信息，并使各个无人机实时获得机群内其它无人机的GPS定位信息；

步骤3：根据GPS定位信息计算无人机的GPS定位向量；

步骤4：对激光雷达定位向量和GPS定位向量进行匹配，得到机群内部各带有编号信息的多无人机的协同定位信息；

所述定位向量匹配方法通过激光雷达定位向量和GPS定位向量之间的模值、角度和符号的比较，当激光雷达定位向量和GPS定位向量满足匹配条件时，得到该激光雷达定位向量所对应的无人机编号，进而得到无人机之间协同定位信息；

所述模值匹配方法具体如下：

计算当前无人机的激光雷达定位向量和GPS定位向量的模值之差D，当D的值小于预设参数δ₁时，激光雷达定位向量和GPS定位向量满足模值匹配条件，计算公式如下：

所述角度值匹配方法具体如下：

计算定位向量在三个平面上投影的角度值之差，当角度之差的绝对值小于预设参数δ₂时，激光雷达定位向量和GPS定位向量满足角度匹配条件，计算公式如下：

在X-Y平面上的投影

在X-Z平面上的投影

在Y-Z平面上的投影

当α+β+γδ₂时，两向量满足角度匹配；

所述符号匹配方法通过判定激光雷达定位向量与GPS定位向量是否同号；

当x_ij*(x_j-x_i)＞0，y_ij*(y_j-y_i)0，z_ij*(z_j-z_i)0同时成立，满足两向量符号匹配条件。

2.根据权利要求1所述的一种多无人机协同定位方法，其特征在于，步骤1中，所述激光雷达定位向量为a_ij＝(x_ij,y_ij,z_ij)；

其中，i为无人机的编号，j为第j组激光雷达定位向量。

3.根据权利要求1所述的基于激光雷达与定位向量匹配的多无人机协同定位方法，其特征在于，步骤2中，建立无人机编队组网通信系统，通过无人机编队组网通信系统广播各无人机GPS定位信息，使得各个无人机获得机群内其它无人机的GPS定位信息。

4.根据权利要求1所述的基于激光雷达与定位向量匹配的多无人机协同定位方法，其特征在于，步骤3中，所述GPS定位向量为g_ij＝(x_j-x_i,y_j-y_i,z_j-z_i)，g_ij表示j号无人机到i号无人机的GPS定位向量。