[发明专利]一种无人机蜂群入室定位系统

权利要求书

1.一种无人机蜂群入室定位系统，其特征在于，包括：基站型无人机、信标型无人机与蜂群地面控制站，其中，

所述基站型无人机和所述信标型无人机采用相同的硬件构成，均包括定位系统和飞行平台；所述定位系统包括GPS定位模块、惯性导航模块和角色可配UWB模块；所述飞行平台包括飞控计算机、作战载荷、动力系统和链路模块；

所述GPS定位模块分别用于所述基站型无人机和所述信标型无人机在室外定位；所述基站型无人机的所述惯性导航模块用于所述基站型无人机在入室过程中的定位；所述信标型无人机的所述惯性导航模块用于所述信标型无人机在入室过程中GPS信号失效且尚未收到UWB基站的定位信号时进行定位；

所述基站型无人机需将所述角色可配UWB模块配置为基站模式，在系统中担任UWB基站，提供室内定位信号；所述信标型无人机需要将所述角色可配UWB模块配置为信标模式，利用UWB基站提供的定位信号获取无人机位置，为执行预定的作战任务提供导航与控制；

所述飞控计算机用于接收所述基站型无人机的定位数据，进行飞行的导航与控制；所述作战载荷用于提供图像侦察、火力打击能力；所述动力系统用于提供飞行动力，在所述飞控计算机的控制指令下进行飞行动作；所述链路模块用于无人机与所述蜂群地面控制站的数据传输；

所述蜂群地面控制站用于操作人员对无人机蜂群入室定位系统的整体飞控管理与控制，实时显示所有无人机的类型、状态、位置，操作人员通过所述蜂群地面控制站规划所述基站型无人机的入室线路和降落点，并在其降落后将所述角色可配UWB模块配置为基站模式，开启UWB基站功能，操作人员通过所述蜂群地面控制站进行一键基站互定位标定和GPS/UWB坐标系转换标定，完成标定后，操作人员通过所述蜂群地面控制站指挥信标型无人机入室执行任务；

所述基站型无人机的定位模式为：在室外采用所述GPS定位模块定位，将定位数据发送到所述飞控计算机后进行导航与控制；在入室过程中，当GPS信号失效，无法进行卫星定位时，采用所述基站型无人机的所述惯性导航模块进行定位，然后飞行至装订的目标航点降落，开启UWB基站功能，利用所述链路模块广播其状态；当所有所述基站型无人机或者超过4个所述基站型无人机到达目标航点后，启动基站互定位标定，标定完成后，进行GPS/UWB坐标系转换标定，将转换结果通过所述链路模块广播到所有所述信标型无人机及所述蜂群地面控制站；

所述信标型无人机的定位模式为：在室外采用所述GPS定位模块定位；在所述基站型无人机入室完成标定后，进入室内利用基站进行定位；所述信标型无人机在室内利用UWB基站定位，根据坐标系转换标定信息计算对应的GPS坐标，利用转换后的GPS坐标进行导航与控制，并通过所述链路模块将GPS坐标实时广播至其他所述信标型无人机及所述蜂群地面控制站。

2.根据权利要求1所述的一种无人机蜂群入室定位系统，其特征在于，所述无人机蜂群入室定位系统中，需至少4个所述基站型无人机，以保证所述信标型无人机实现准确定位。

3.根据权利要求1所述的一种无人机蜂群入室定位系统的定位方法，其特征在于，所述方法包括以下阶段：第一阶段为所述基站型无人机的配置；第二阶段为所述基站型无人机的标定；第三阶段为所述信标型无人机的部署；完成上述三阶段后，无人机蜂群开始依据所述蜂群地面控制站的指挥和携带的载荷能力开展作战任务，操作人员根据任务需求和战场态势通过所述蜂群地面控制站对所有无人机进行实时作战指挥，所述信标型无人机根据配置的任务模式和所述蜂群地面控制站的实时控制指令执行作战任务。