CN112649823A - 无人机导航定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

无人机导航定位方法及装置。本申请适用于无人机技术领域，提供了无人机导航定位方法，该无人机导航定位方法应用于无人机，该无人机导航定位方法包括：根据第一卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定无人机的第一位置信息；获取无人机的姿态数据；根据姿态数据修正无人机的第一位置信息，以及根据修正后的第一位置信息进行导航。通过上述方法，能够提高导航精确度。

Description

无人机导航定位方法及装置

技术领域

本申请属于无人机技术领域，尤其涉及无人机导航定位方法及装置。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机自主操作的不载人飞机。虽然无人机的相关技术正在逐渐成熟，但是仍存在亟待解决的问题。例如，目前无人机在导航时所使用的无人机的位置信息的准确性较低，导致导航精确度较低。

发明内容

本申请实施例提供了无人机导航定位方法及装置，可以解决以下问题：目前无人机在导航时所使用的无人机的位置信息的准确性较低，导致导航精确度较低。

第一方面，本申请实施例提供了一种无人机导航定位方法，无人机导航定位方法应用于无人机，无人机导航定位方法包括：

根据第一卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定无人机的第一位置信息；

获取无人机的姿态数据；

根据姿态数据修正无人机的第一位置信息，以及根据修正后的第一位置信息进行导航。

第二方面，本申请实施例提供了一种无人机导航定位装置，无人机导航定位装置应用于无人机，无人机导航定位装置包括：

第一单元，用于根据第一卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定无人机的第一位置信息；

第二单元，用于获取无人机的姿态数据；

第三单元，用于根据姿态数据修正无人机的第一位置信息，以及根据修正后的第一位置信息进行导航。

第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括：存储器、处理器以及存储在该存储器中并可在该处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该计算机程序时实现如无人机导航定位方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括：该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如无人机导航定位方法的步骤。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项无人机导航定位方法的步骤。

可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：实时动态(Real-timekinematic，RTK)载波相位差分技术是基于将无人机视为质点的前提下实现的，即在根据第一卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定无人机的第一位置信息的过程中，是不考虑无人机的姿态的。本申请实施例中，由于能够在根据第一卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定无人机的第一位置信息之后，还获取无人机的姿态数据，再根据姿态数据修正无人机的第一位置信息，修正后的第一位置信息的准确性较高，因此，根据修正后的第一位置信息进行导航，能够大大地提高导航精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的第一种无人机导航定位方法的流程示意图；

图2是本申请实施例提供的一种导航坐标系的示意图；

图3是本申请实施例提供的一种机体坐标系的示意图；

图4是本申请另一实施例提供的第二种无人机导航定位方法的流程示意图；

图5是本申请实施例提供的一种无人机导航定位装置的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

实施例一：

图1示出了本申请实施例提供的第一种无人机导航定位方法的流程示意图，第一种无人机导航定位方法应用于无人机，详述如下：

该无人机内可包括星基授时装置，星基授时装置的精度可达20纳秒量级，该星基授时装置用于传播标准时间。

步骤S101，根据第一卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定无人机的第一位置信息。

其中，第一卫星导航***信号与下文提到的第二卫星导航***信号，是在不同的时间点从指定卫星导航***接收到的信号，该指定卫星导航***可为全球定位***或者北斗卫星导航***。无人机的第一位置信息可包括无人机在导航坐标系中的坐标(x1，y1，z1)，将确定出无人机的第一位置信息的时间点记为t1，对应地，x1、y1、z1分别可以体现无人机在时间点t1所处位置的经度、纬度、高度。

作为示例而非限定的是，该导航坐标系可如图2所示，该导航坐标系为三维坐标系，导航坐标系中的三个轴分别为第一轴、第二轴、第三轴，导航坐标系的原点Q1位于地球质心处，第三轴通过格林尼治线和赤道线的交点Q2，第三轴的正方向为原点Q1指向交点Q2的方向，第二轴通过原点Q1，且第二轴的正方向为原点Q1指向北极的方向，第一轴与第二轴以及第三轴构成右手坐标系。

另外，RTK载波相位差分技术的原理主要是无人机接收地面端基准站所发送的信号，根据卫星导航***信号和地面端基准站所发送的信号确定无人机的位置信息。

步骤S102，获取无人机的姿态数据。

其中，该无人机的姿态数据包括横滚角、俯仰角以及偏航角。

为了便于描述，可在无人机上建立机体坐标系，该机体坐标系(三维坐标系)可如图3所示，将机体坐标系的三个坐标轴分别记为：X2轴、Y2轴、Z2轴，机体坐标系的原点Q3位于飞机质心处，Z2轴在无人机的对称平面内并平行于无人机的设计轴线，Z2轴的正方向为原点Q3指向无人机的机头的方向，Y2轴垂直于无人机的对称平面，且Y2轴的正方向为原点Q3指向无人机的机身上方，X2轴在无人机的对称平面内，X2轴与Y2轴以及Z2轴构成右手坐标系。

其中，横滚角为机体坐标系的X2轴与导航坐标系的第一轴之间的夹角；俯仰角为机体坐标系的Y2轴与导航坐标系的第二轴之间的夹角；偏航角为机体坐标系的Z2轴与导航坐标系的第三轴之间的夹角。

作为示例而非限定的是，该步骤S102可具体包括：通过姿态传感器获取无人机的姿态数据。其中，姿态传感器是基于微机电***技术的三维运动姿态测量***，姿态传感器可包括三轴陀螺仪以及三轴电子罗盘等运动传感器，姿态传感器通过内嵌的ARM处理器可得到经过温度补偿的姿态数据。

步骤S103，根据姿态数据修正无人机的第一位置信息，以及根据修正后的第一位置信息进行导航。

作为示例而非限定的是，根据修正后的第一位置信息进行导航具体包括：根据修正后的第一位置信息自动规划航线，根据规划出的航线进行导航。

在一些实施例中，根据修正后的第一位置信息进行导航，包括：根据修正后的第一位置信息确定无人机与指定禁飞区域之间的距离；若无人机与指定禁飞区域之间的距离小于或者等于预设距离，则规划出避绕指定禁飞区域的目标航线；根据目标航线进行导航。由于能够规划出避绕指定禁飞区域的目标航线，以及根据目标航线进行导航，因此，能够减少因无人机的飞行而导致的风险，有效地维护了国家公共安全。

其中，指定禁飞区域包括但不限于：军用机场区域、民用机场区域以及政府机构上空区域。

在一些实施例中，根据修正后的第一位置信息进行导航，包括：根据修正后的第一位置信息确定无人机与指定禁飞区域之间的距离；若无人机与指定禁飞区域之间的距离大于预设距离，则根据修正后的第一位置信息修正原定航线，根据原定航线进行导航。

作为示例而非限定的是，该原定航线为：在根据修正后的第一位置信息进行导航之前，无人机所规划出来的航线。

若无人机与指定禁飞区域之间的距离大于预设距离，则可以忽略指定禁飞区域对无人机的影响，直接根据修正后的第一位置信息修正原定航线，再根据原定航线进行导航，进而能够大大地提高导航精确度。

本申请实施例中，RTK载波相位差分技术是基于将无人机视为质点的前提下实现的，即在根据第一卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定无人机的第一位置信息的过程中，是不考虑无人机的姿态的。本申请实施例中，由于能够在根据第一卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定无人机的第一位置信息之后，还获取无人机的姿态数据，再根据姿态数据修正无人机的第一位置信息，修正后的第一位置信息的准确性较高，因此，根据修正后的第一位置信息进行导航，能够大大地提高导航精确度。

实施例二：

与上述实施例一对应，图4示出了本申请实施例提供的第二种无人机导航定位方法的示意图，第二种无人机导航定位方法应用于无人机，本实施例的步骤S401、步骤S403与实施例一的步骤S101、步骤S102相同，此处不再赘述：

步骤S401，根据第一卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定无人机的第一位置信息。

步骤S402，根据第二卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定无人机的第二位置信息。

其中，无人机的第二位置信息可包括无人机在导航坐标系中的坐标(x3，y3，z3)，将确定出无人机的第二位置信息的时间点记为时间点t2，对应地，x3、y3、z3可以分别体现无人机在时间点t2所处位置的经度、纬度、高度。

为了便于描述，将在确定出无人机的第一位置信息之后，但未确定出无人机的第二位置信息所对应的时间段记为时间段H，即可将t1至t2之间的时间段记为时间段H，也可以将时间段H记为开区间(t1，t2)，其中，时间段H不包括t1和t2这两个时间点，而是包括t1至t2之间的时间点。

步骤S403，获取无人机的姿态数据。

其中，该无人机的姿态数据包括：姿态传感器在时间点t1所计算出的姿态数据，该无人机的姿态数据还可包括：姿态传感器在时间段H内所计算出的姿态数据。

步骤S404，根据姿态数据计算目标距离，目标距离为：在时间段H内，无人机对应的移动距离。

作为示例而非限定的是，假设时间点t1为10点01分01秒，时间点t2为10点01分10秒，对应地，该目标距离为：在10点01分01秒至10点01分10秒之间的时间段内，无人机对应的移动距离，即该目标距离为无人机在时间段H(10点01分01秒至10点01分10秒之间的时间段)内移动的距离。

步骤S405，根据目标距离修正无人机的第一位置信息，以及根据修正后的第一位置信息进行导航。

可选地，无人机的第一位置信息包括：无人机在导航坐标系中的坐标，导航坐标系为三维坐标系，导航坐标系中的三个轴分别为第一轴、第二轴、第三轴，对应地，根据姿态数据计算目标距离，包括：

根据姿态数据和无人机的加速度计算目标距离，目标距离包括：在确定出无人机的第一位置信息之后，但未确定出无人机的第二位置信息所对应的时间段内，无人机在第一轴的方向上的移动距离、无人机在第二轴的方向上的移动距离以及无人机在第三轴的方向上的移动距离；

对应地，根据目标距离修正无人机的第一位置信息，包括：

根据无人机在第一轴的方向上的移动距离、无人机在第二轴的方向上的移动距离以及无人机在第三轴的方向上的移动距离修正无人机的第一位置信息。

其中，无人机的加速度为无人机中的加速度计所输出的加速度，由于加速度计和无人机的机体是固连在一起的，因此，该无人机的加速度可表现为机体坐标系中的三维矢量加速度。

另外，根据姿态数据和无人机的加速度计算目标距离具体包括：根据姿态数据中的横滚角从该无人机的加速度中分解出第一加速度，根据姿态数据中的俯仰角从该无人机的加速度中分解出第二加速度，以及根据姿态数据中的偏航角从该无人机的加速度中分解出第三加速度，其中，第一加速度为该无人机的加速度在导航坐标系上的第一轴上的线加速度分量，第二加速度为该无人机的加速度在导航坐标系上的第二轴上的线加速度分量，第三加速度为该无人机的加速度在导航坐标系上的第三轴上的线加速度分量，根据第一加速度计算在时间段H内无人机在第一轴的方向上的移动距离，根据第二加速度计算在时间段H内无人机在第二轴的方向上的移动距离，以及根据第三加速度计算在时间段H内无人机在第三轴的方向上的移动距离。

由于该无人机的姿态数据包括横滚角、俯仰角以及偏航角，且横滚角为机体坐标系的X2轴与导航坐标系的第一轴之间的夹角，俯仰角为机体坐标系的Y2轴与导航坐标系的第二轴之间的夹角，偏航角为机体坐标系的Z2轴与导航坐标系的第三轴之间的夹角，因此，根据横滚角、俯仰角、偏航角可实现无人机的加速度在机体坐标系与导航坐标系之间进行转换，在本实施例中，具体体现为将无人机的加速度(在机体坐标系中的三维矢量加速度)分解出(在导航坐标系的三个轴上的)第一加速度、第二加速度、第三加速度，进而能够较为精准地计算出在时间段H内无人机在导航坐标系的三个轴方向上的移动距离，以提高修正后的第一位置信息的准确度。

作为示例而非限定的是，假设无人机的第一位置信息为无人机在导航坐标系中的坐标(x1，y1，z1)，对应地，修正后的第一位置信息为无人机在导航坐标系中的坐标(x11，y11，z11)，无人机的姿态数据包括：在时间点t1姿态传感器所计算出的横滚角P10、在时间点t1获取到的俯仰角P20、在时间点t1获取到的偏航角P30，无人机的加速度包括：在时间点t1加速度计所输出的加速度a10，对应地，根据姿态数据中的横滚角从该无人机的加速度中分解出第一加速度，可具体包括：用a10乘以cos P10，将a10与cos P10的乘积确定为第一加速度，对应地，根据第一加速度计算在时间段H内无人机在第一轴的方向上的移动距离s1可具体包括：根据第一加速度计算在时间点t1时无人机在第一轴的方向上的瞬时速度v，根据瞬时速度v以及公式

计算s1，其中，t表示时间。以此类推，计算出无人机在第二轴的方向上的移动距离s2以及无人机在第三轴的方向上的移动距离s3，对应地，根据无人机在第一轴的方向上的移动距离、无人机在第二轴的方向上的移动距离以及无人机在第三轴的方向上的移动距离修正无人机的第一位置信息，包括：用s1加上x1，将s1与x1之和确定为x11，用s2加上y1，将s2与y1之和确定为y11，以及用s3加上z1，将s1与z1之和确定为z11，即可得到修正后的第一位置信息(x11，y11，z11)。

可选地，根据修正后的第一位置信息进行导航包括：根据修正后的第一位置信息和确定出无人机的第二位置信息的时间点进行导航。

具体地，将修正后的第一位置信息和确定出无人机的第二位置信息的时间点进行融合，融合后的数据可表示为四维坐标，根据融合后的数据进行导航。

由于目标距离为：在“确定出无人机的第一位置信息之后，但未确定出无人机的第二位置信息”所对应的时间段内，无人机对应的移动距离，因此，可将修正后的第一位置信息视为：无人机在确定出无人机的第二位置信息的时间点所处位置的信息，对应地，可将修正后的第一位置信息和确定出无人机的第二位置信息的时间点进行融合，再根据融合后的数据进行导航，由此，能够大大地提高导航的准确度。

作为示例而非限定的是，将修正后的第一位置信息(x11，y11，z11)和确定出无人机的第二位置信息的时间点进行融合，融合后的数据可表示为四维坐标(x11，y11，z11，t2)，根据(x11，y11，z11，t2)进行导航。

一般地，当无人机处于工作状态时，无人机的位置总是在不断地变动，对应地，无人机需要不断地更新其位置信息，在本申请实施例中，可体现为“在根据第一卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定无人机的第一位置信息之后，需要根据第二卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定无人机的第二位置信息”。由于在“确定出无人机的第一位置信息之后，但未确定出无人机的第二位置信息”所对应的时间段内，无人机会移动一定的距离，因此，为了能够较为准确地修正第一位置信息，需要根据姿态数据计算目标距离，再根据目标距离修正无人机的第一位置信息，进而，根据修正后的第一位置信息进行导航，能够提高导航的精确度。

实施例三：

与上述实施例一对应，图5示出了本申请实施例提供的一种无人机导航定位装置的结构示意图，该无人机导航定位装置应用于无人机，该无人机导航定位装置包括：第一单元501、第二单元502以及第三单元503。其中：

该无人机内可包括星基授时装置，星基授时装置的精度可达20纳秒量级，该星基授时装置可用于向无人机导航定位装置传播标准时间。

第一单元501，用于根据第一卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定无人机的第一位置信息。

其中，第一卫星导航***信号与下文提到的第二卫星导航***信号，是在不同的时间点从指定卫星导航***接收到的信号，该指定卫星导航***可为全球定位***或者北斗卫星导航***。无人机的第一位置信息可包括无人机在导航坐标系中的坐标(x1，y1，z1)，将确定出无人机的第一位置信息的时间点记为t1，对应地，x1、y1、z1分别可以体现无人机在时间点t1所处位置的经度、纬度、高度。

作为示例而非限定的是，该导航坐标系可如图2所示，该导航坐标系为三维坐标系，导航坐标系中的三个轴分别为第一轴、第二轴、第三轴，导航坐标系的原点Q1位于地球质心处，第三轴通过格林尼治线和赤道线的交点Q2，第三轴的正方向为原点Q1指向交点Q2的方向，第二轴通过原点Q1，且第二轴的正方向为原点Q1指向北极的方向，第一轴与第二轴以及第三轴构成右手坐标系。

另外，RTK载波相位差分技术的原理主要是无人机接收地面端基准站所发送的信号，根据卫星导航***信号和地面端基准站所发送的信号确定无人机的位置信息。

第二单元502，用于获取无人机的姿态数据。

其中，该无人机的姿态数据包括横滚角、俯仰角以及偏航角。

为了便于描述，可在无人机上建立机体坐标系，该机体坐标系(三维坐标系)可如图3所示，将机体坐标系的三个坐标轴分别记为：X2轴、Y2轴、Z2轴，机体坐标系的原点Q3位于飞机质心处，Z2轴在无人机的对称平面内并平行于无人机的设计轴线，Z2轴的正方向为原点Q3指向无人机的机头的方向，Y2轴垂直于无人机的对称平面，且Y2轴的正方向为原点Q3指向无人机的机身上方，X2轴在无人机的对称平面内，X2轴与Y2轴以及Z2轴构成右手坐标系。

其中，横滚角为机体坐标系的X2轴与导航坐标系的第一轴之间的夹角；俯仰角为机体坐标系的Y2轴与导航坐标系的第二轴之间的夹角；偏航角为机体坐标系的Z2轴与导航坐标系的第三轴之间的夹角。

作为示例而非限定的是，第二单元502在获取无人机的姿态数据时，可具体用于：通过姿态传感器获取无人机的姿态数据。其中，姿态传感器是基于微机电***技术的三维运动姿态测量***，姿态传感器可包括三轴陀螺仪以及三轴电子罗盘等运动传感器，姿态传感器通过内嵌的ARM处理器可得到经过温度补偿的姿态数据。

第三单元503，用于根据姿态数据修正无人机的第一位置信息，以及根据修正后的第一位置信息进行导航。

作为示例而非限定的是，第三单元503在根据修正后的第一位置信息进行导航时，具体用于：根据修正后的第一位置信息自动规划航线，根据规划出的航线进行导航。

在一些实施例中，第三单元503在根据修正后的第一位置信息进行导航时，用于：根据修正后的第一位置信息确定无人机与指定禁飞区域之间的距离；若无人机与指定禁飞区域之间的距离小于或者等于预设距离，则规划出避绕指定禁飞区域的目标航线；根据目标航线进行导航。由于能够规划出避绕指定禁飞区域的目标航线，以及根据目标航线进行导航，因此，能够减少因无人机的飞行而导致的风险，有效地维护了国家公共安全。

其中，指定禁飞区域包括但不限于：军用机场区域、民用机场区域以及政府机构上空区域。

在一些实施例中，第三单元503在根据修正后的第一位置信息进行导航时，用于：根据修正后的第一位置信息确定无人机与指定禁飞区域之间的距离；若无人机与指定禁飞区域之间的距离大于预设距离，则根据修正后的第一位置信息修正原定航线，根据原定航线进行导航。

作为示例而非限定的是，该原定航线为：在根据修正后的第一位置信息进行导航之前，无人机所规划出来的航线。

若无人机与指定禁飞区域之间的距离大于预设距离，则可以忽略指定禁飞区域对无人机的影响，直接根据修正后的第一位置信息修正原定航线，再根据原定航线进行导航，进而能够大大地提高导航精确度。

可选地，第一单元501在根据第一卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定无人机的第一位置信息之后，根据第二卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定无人机的第二位置信息；对应地，第三单元503在根据姿态数据修正无人机的第一位置信息时，用于：根据姿态数据计算目标距离，目标距离为：在确定出无人机的第一位置信息之后，但未确定出无人机的第二位置信息所对应的时间段内，无人机对应的移动距离，根据目标距离修正无人机的第一位置信息。

其中，无人机的第二位置信息可包括无人机在导航坐标系中的坐标(x3，y3，z3)，将确定出无人机的第二位置信息的时间点记为时间点t2，对应地，x3、y3、z3可以分别体现无人机在时间点t2所处位置的经度、纬度、高度。

为了便于描述，将在确定出无人机的第一位置信息之后，但未确定出无人机的第二位置信息所对应的时间段记为时间段H，即可将t1至t2之间的时间段记为时间段H，也可以将时间段H记为开区间(t1，t2)，其中，时间段H不包括t1和t2这两个时间点，而是包括t1至t2之间的时间点。

其中，该无人机的姿态数据包括：姿态传感器在时间点t1所计算出的姿态数据，该无人机的姿态数据还可包括：姿态传感器在时间段H内所计算出的姿态数据。

作为示例而非限定的是，假设时间点t1为10点01分01秒，时间点t2为10点01分10秒，对应地，该目标距离为：在10点01分01秒至10点01分10秒之间的时间段内，无人机对应的移动距离，即该目标距离为无人机在时间段H(10点01分01秒至10点01分10秒之间的时间段)内移动的距离。

一般地，当无人机处于工作状态时，无人机的位置总是在不断地变动，对应地，无人机需要不断地更新其位置信息，在本申请实施例中，可体现为“在根据第一卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定无人机的第一位置信息之后，需要根据第二卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定无人机的第二位置信息”。由于在“确定出无人机的第一位置信息之后，但未确定出无人机的第二位置信息”所对应的时间段内，无人机会移动一定的距离，因此，为了能够较为准确地修正第一位置信息，需要根据姿态数据计算目标距离，再根据目标距离修正无人机的第一位置信息，进而，根据修正后的第一位置信息进行导航，能够提高导航的精确度。

可选地，无人机的第一位置信息包括：无人机在导航坐标系中的坐标，导航坐标系为三维坐标系，导航坐标系中的三个轴分别为第一轴、第二轴、第三轴，对应地，第三单元503在根据姿态数据计算目标距离时，用于：根据姿态数据和无人机的加速度计算目标距离，目标距离包括：在确定出无人机的第一位置信息之后，但未确定出无人机的第二位置信息所对应的时间段内，无人机在第一轴的方向上的移动距离、无人机在第二轴的方向上的移动距离以及无人机在第三轴的方向上的移动距离；对应地，第三单元503在根据目标距离修正无人机的第一位置信息时，用于：根据无人机在第一轴的方向上的移动距离、无人机在第二轴的方向上的移动距离以及无人机在第三轴的方向上的移动距离修正无人机的第一位置信息。

其中，无人机的加速度为无人机中的加速度计所输出的加速度，由于加速度计和无人机的机体是固连在一起的，因此，该无人机的加速度可表现为机体坐标系中的三维矢量加速度。

另外，第三单元503在根据姿态数据和无人机的加速度计算目标距离时，具体用于：根据姿态数据中的横滚角从该无人机的加速度中分解出第一加速度，根据姿态数据中的俯仰角从该无人机的加速度中分解出第二加速度，以及根据姿态数据中的偏航角从该无人机的加速度中分解出第三加速度，其中，第一加速度为该无人机的加速度在导航坐标系上的第一轴上的线加速度分量，第二加速度为该无人机的加速度在导航坐标系上的第二轴上的线加速度分量，第三加速度为该无人机的加速度在导航坐标系上的第三轴上的线加速度分量，根据第一加速度计算在时间段H内无人机在第一轴的方向上的移动距离，根据第二加速度计算在时间段H内无人机在第二轴的方向上的移动距离，以及根据第三加速度计算在时间段H内无人机在第三轴的方向上的移动距离。

由于该无人机的姿态数据包括横滚角、俯仰角以及偏航角，且横滚角为机体坐标系的X2轴与导航坐标系的第一轴之间的夹角，俯仰角为机体坐标系的Y2轴与导航坐标系的第二轴之间的夹角，偏航角为机体坐标系的Z2轴与导航坐标系的第三轴之间的夹角，因此，根据横滚角、俯仰角、偏航角可实现无人机的加速度在机体坐标系与导航坐标系之间进行转换，在本实施例中，具体体现为将无人机的加速度(在机体坐标系中的三维矢量加速度)分解出(在导航坐标系的三个轴上的)第一加速度、第二加速度、第三加速度，进而能够较为精准地计算出在时间段H内无人机在导航坐标系的三个轴方向上的移动距离，以提高修正后的第一位置信息的准确度。

作为示例而非限定的是，假设无人机的第一位置信息为无人机在导航坐标系中的坐标(x1，y1，z1)，对应地，修正后的第一位置信息为无人机在导航坐标系中的坐标(x11，y11，z11)，无人机的姿态数据包括：在时间点t1姿态传感器所计算出的横滚角P10、在时间点t1获取到的俯仰角P20、在时间点t1获取到的偏航角P30，无人机的加速度包括：在时间点t1加速度计所输出的加速度a10，对应地，第三单元503在根据姿态数据中的横滚角从该无人机的加速度中分解出第一加速度时，可具体用于：用a10乘以cos P10，将a10与cos P10的乘积确定为第一加速度，对应地，第三单元503在根据第一加速度计算在时间段H内无人机在第一轴的方向上的移动距离s1时，可具体用于：根据第一加速度计算在时间点t1时无人机在第一轴的方向上的瞬时速度v，根据瞬时速度v以及公式

计算s1，其中，t表示时间。以此类推，第三单元503计算出无人机在第二轴的方向上的移动距离s2以及无人机在第三轴的方向上的移动距离s3，对应地，第三单元503在根据无人机在第一轴的方向上的移动距离、无人机在第二轴的方向上的移动距离以及无人机在第三轴的方向上的移动距离修正无人机的第一位置信息时，具体用于：用s1加上x1，将s1与x1之和确定为x11，用s2加上y1，将s2与y1之和确定为y11，以及用s3加上z1，将s1与z1之和确定为z11，即可得到修正后的第一位置信息(x11，y11，z11)。

可选地，第三单元503在根据修正后的第一位置信息进行导航时，具体用于：根据修正后的第一位置信息和确定出无人机的第二位置信息的时间点进行导航。

具体地，第三单元503将修正后的第一位置信息和确定出无人机的第二位置信息的时间点进行融合，融合后的数据可表示为四维坐标，根据融合后的数据进行导航。

由于目标距离为：在“确定出无人机的第一位置信息之后，但未确定出无人机的第二位置信息”所对应的时间段内，无人机对应的移动距离，因此，可将修正后的第一位置信息视为：无人机在确定出无人机的第二位置信息的时间点所处位置的信息，对应地，第三单元503可将修正后的第一位置信息和确定出无人机的第二位置信息的时间点进行融合，再根据融合后的数据进行导航，由此，能够大大地提高导航的准确度。

作为示例而非限定的是，将修正后的第一位置信息(x11，y11，z11)和确定出无人机的第二位置信息的时间点进行融合，融合后的数据可表示为四维坐标(x11，y11，z11，t2)，根据(x11，y11，z11，t2)进行导航。

本申请实施例中，RTK载波相位差分技术是基于将无人机视为质点的前提下实现的，即在根据第一卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定无人机的第一位置信息的过程中，是不考虑无人机的姿态的。本申请实施例中，由于能够在根据第一卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定无人机的第一位置信息之后，还获取无人机的姿态数据，再根据姿态数据修正无人机的第一位置信息，修正后的第一位置信息的准确性较高，因此，根据修正后的第一位置信息进行导航，能够大大地提高导航精确度。

实施例四：

图4为本申请一实施例提供的无人机导航定位终端设备的结构示意图。如图4所示，该实施例的无人机导航定位终端设备4包括：至少一个处理器40(图4中仅示出一个)处理器、存储器41以及存储在该存储器41中并可在该至少一个处理器40上运行的计算机程序42，该处理器40执行该计算机程序42时实现上述任意各个无人机导航定位方法实施例中的步骤。

该无人机导航定位终端设备4可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。该无人机导航定位终端设备可包括，但不仅限于，处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是无人机导航定位终端设备4的举例，并不构成对无人机导航定位终端设备4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。

所称处理器40可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器40还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

该存储器41在一些实施例中可以是该无人机导航定位终端设备4的内部存储单元，例如无人机导航定位终端设备4的硬盘或内存。该存储器41在另一些实施例中也可以是该无人机导航定位终端设备4的外部存储设备，例如该无人机导航定位终端设备4上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，该存储器41还可以既包括该无人机导航定位终端设备4的内部存储单元也包括外部存储设备。该存储器41用于存储操作***、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如该计算机程序的程序代码等。该存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

需要说明的是，上述单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将该装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，该计算机程序包括计算机程序代码，该计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。该计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，该模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

该作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上该实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机导航定位方法，其特征在于，所述无人机导航定位方法应用于无人机，所述无人机导航定位方法包括：

根据第一卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定所述无人机的第一位置信息；

获取所述无人机的姿态数据；

根据所述姿态数据修正所述无人机的第一位置信息，以及根据修正后的第一位置信息进行导航。

2.如权利要求1所述的无人机导航定位方法，其特征在于，在所述根据第一卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定所述无人机的第一位置信息之后，包括：

根据第二卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定所述无人机的第二位置信息；

对应地，所述根据所述姿态数据修正所述无人机的第一位置信息，包括：

根据所述姿态数据计算目标距离，所述目标距离为：在确定出所述无人机的第一位置信息之后，但未确定出所述无人机的第二位置信息所对应的时间段内，所述无人机对应的移动距离；

根据所述目标距离修正所述无人机的第一位置信息。

3.如权利要求2所述的无人机导航定位方法，其特征在于，所述无人机的第一位置信息包括：所述无人机在导航坐标系中的坐标，所述导航坐标系为三维坐标系，所述导航坐标系中的三个轴分别为第一轴、第二轴、第三轴，对应地，所述根据所述姿态数据计算目标距离，包括：

根据所述姿态数据和所述无人机的加速度计算目标距离，所述目标距离包括：在确定出所述无人机的第一位置信息之后，但未确定出所述无人机的第二位置信息所对应的时间段内，所述无人机在第一轴的方向上的移动距离、所述无人机在第二轴的方向上的移动距离以及所述无人机在第三轴的方向上的移动距离；

对应地，所述根据所述目标距离修正所述无人机的第一位置信息，包括：

根据所述无人机在第一轴的方向上的移动距离、所述无人机在第二轴的方向上的移动距离以及所述无人机在第三轴的方向上的移动距离修正所述无人机的第一位置信息。

4.如权利要求2所述的无人机导航定位方法，其特征在于，所述根据修正后的第一位置信息进行导航，包括：

根据修正后的第一位置信息和确定出所述无人机的第二位置信息的时间点进行导航。

5.如权利要求1所述的无人机导航定位方法，其特征在于，所述根据修正后的第一位置信息进行导航，包括：

根据修正后的第一位置信息确定所述无人机与指定禁飞区域之间的距离；

若所述无人机与所述指定禁飞区域之间的距离小于或者等于预设距离，则规划出避绕所述指定禁飞区域的目标航线；

根据所述目标航线进行导航。

6.一种无人机导航定位装置，其特征在于，所述无人机导航定位装置应用于无人机，所述无人机导航定位装置包括：

第一单元，用于根据第一卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定所述无人机的第一位置信息；

第二单元，用于获取所述无人机的姿态数据；

第三单元，用于根据所述姿态数据修正所述无人机的第一位置信息，以及根据修正后的第一位置信息进行导航。

7.如权利要求6所述的无人机导航定位装置，其特征在于，所述第一单元在根据第一卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定所述无人机的第一位置信息之后，根据第二卫星导航***信号和RTK载波相位差分技术确定所述无人机的第二位置信息；

对应地，第三单元在根据所述姿态数据修正所述无人机的第一位置信息时，用于：根据所述姿态数据计算目标距离，所述目标距离为：在确定出所述无人机的第一位置信息之后，但未确定出所述无人机的第二位置信息所对应的时间段内，所述无人机对应的移动距离，根据所述目标距离修正所述无人机的第一位置信息。

8.如权利要求7所述的无人机导航定位装置，其特征在于，所述无人机的第一位置信息包括：所述无人机在导航坐标系中的坐标，所述导航坐标系为三维坐标系，所述导航坐标系中的三个轴分别为第一轴、第二轴、第三轴，对应地，所述第三单元在根据所述姿态数据计算目标距离时，用于：

根据所述姿态数据和所述无人机的加速度计算目标距离，所述目标距离包括：在确定出所述无人机的第一位置信息之后，但未确定出所述无人机的第二位置信息所对应的时间段内，所述无人机在第一轴的方向上的移动距离、所述无人机在第二轴的方向上的移动距离以及所述无人机在第三轴的方向上的移动距离；

对应地，所述第三单元在根据所述目标距离修正所述无人机的第一位置信息时，用于：

根据所述无人机在第一轴的方向上的移动距离、所述无人机在第二轴的方向上的移动距离以及所述无人机在第三轴的方向上的移动距离修正所述无人机的第一位置信息。

9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。

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