[发明专利]一种无人机实时动态精准定位方法、设备和存储介质

说明书

本发明涉及一种无人机实时动态精准定位方法，包括以下步骤；分别通过设置在基准站和无人机上的两GNSS接收机接收北斗卫星导航系统的三频双差观测量；设置宽巷观测量和超宽巷观测量并构建观测方程；基于TCAR算法直接取整获取超宽巷模糊度固定解；将超宽巷模糊度固定解代入观测方程计算宽巷模糊度参数，进行卡尔曼滤波估计，求得宽巷模糊度浮点解；利用LAMBDA算法对宽巷模糊度浮点解进行固定，得到宽巷模糊度固定解；将宽巷模糊度固定解代入观测方程计算窄巷模糊度参数，再进行卡尔曼滤波估计，求得窄巷模糊度浮点解，取整得到窄巷模糊度固定解；利用整周模糊度固定的观测量求解无人机与基准站的相对位置数据。

技术领域

本发明涉及一种无人机实时动态精准定位方法、设备和存储介质，属于无人机定位技术领域。

背景技术

无人机航测技术凭借其灵活、快捷、经济的特点，被广泛地应用在基建、巡检和植保等领域。提高无人机航测精度和效率，是无人机航测领域一直致力突破的难题。近年来以载波相位差分技术为核心的实时动态(Real-time kinematic,RTK)高精度卫星定位技术在测绘领域迅速发展。RTK技术利用两个测站之间的误差相关性，通过GNSS载波相位观测量差分的方式消除或削减观测数据中的大部分误差，从而实现高精度的定位。无人机搭载RTK定位技术，一方面可极大提升无人机航测的作业精度与速度，相比传统无人机航测作业具有数据可靠性高、累计误差几乎为零、作业速度快等优点；另一方面极大提高了传统RTK定位技术的野外作业工作效率和工作区域范围。然而无人机搭载RTK定位技术带来巨大便利和优势的同时也存在亟需解决的问题，无人机的高速动态特性对传统RTK定位技术有了更高的实时动态性能要求。

模糊度的固定决定了无人机的瞬时坐标精度。为了在高动态环境下实时精准定位无人机，提高整周模糊度固定的速度非常重要，但也不能忽略整周模糊度固定的可靠性。整周模糊度的快速性和准确性决定了在高动态环境下的无人机定位。由于外界环境的复杂性，如电离层折射、噪声等，整周模糊度固定变得很复杂。

针对上述问题现有技术已有一些解决方案，如公开号为“CN106990423B”的发明专利公开了一种卫星导航定位整周模糊度有效性检验方法，该现有技术通过构建载波相位观测方程和误差方程，计算得到整周模糊度浮点解，并采用搜索方法得到整周模糊度整数解的候选组合。但是该技术只能计算得到整周模糊度浮点解，而整周模糊度的固定为整数值，且搜索时间过长，降低工作效率。

公开号为“CN110780323A”的发明专利公开了一种长距离下基于北斗三频信号的实时分米级定位方法，该专利根据固定的整周模糊度估计电离层误差初值，并通过Hatch滤波进一步优化电离层误差，构建定位估计误差最小的最优宽巷组合观测量，并对该观测量进行电离层误差修正，实现长距离实时分米级定位。但算法中宽巷模糊度较难固定，虽能快速完成模糊度解算，但对模糊度固定的成功率偏低。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了为了在高速动态环境下对无人机进行精准定位，提出一种无人机实时动态精准定位方法，有机结合LABMDA算法和TCAR算法的特点可满足模糊度固定解算效率和成功率的要求。

本发明的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种无人机实时动态精准定位方法，包括以下步骤；

分别通过设置在基准站和无人机上的两GNSS接收机接收北斗卫星导航系统的三频双差观测量；

设置宽巷观测量和超宽巷观测量并构建观测方程；

基于TCAR算法直接取整获取超宽巷模糊度固定解；

将超宽巷模糊度固定解代入观测方程计算宽巷模糊度参数；将宽巷模糊度参数代入观测方程进行卡尔曼滤波估计，求得宽巷模糊度浮点解；

利用LAMBDA算法对宽巷模糊度浮点解进行模糊度固定，得到宽巷模糊度固定解；