一种基于多传感器融合的无人机高精度定位系统

1.一种基于多传感器融合的无人机高精度定位系统，其特征在于，包括传感检测模块、数据传输模块、数据融合模块和定位计算模块；所述传感检测模块用于检测无人机的基础数据，所述数据传输模块用于将检测的基础数据传输至同一终端、所述数据融合模块用于将基础数据进行融合，所述定位计算模块用于计算得到无人机的高精度定位信息；所述传感检测模块包括卫星传感单元、雷达传感单元和运动传感单元，所述卫星传感单元采用卫星导航系统检测无人机的空间信息，所述雷达传感单元采用地面雷达系统检测无人机的空间信息，所述运动传感单元用于检测无人机的速度基础信息；所述数据传输模块包括电路传输单元和数据存储单元，所述电路传输单元用于传输接收和检测的数据信息，所述数据存储单元用于保存空间信息和速度基础信息；所述数据融合模块包括空间融合单元、速度融合单元、融合控制单元和轨迹存储单元，所述空间融合单元用于对同一个时间点的两个空间信息进行融合处理，所述速度融合单元用于将速度基础信息进行融合处理得到实时速度信息，所述融合控制单元用于对融合过程进行控制，所述轨迹存储单元用于保存融合后的信息作为轨迹信息；所述定位计算模块包括数据中转单元和高精度修正单元，所述数据中转单元用于获取轨迹信息数据，所述高精度修正单元用于对轨迹点进行高精度定位修正处理；所述空间融合单元包括融合点计算处理器和融合半径计算处理器，所述融合点计算处理器用于计算出融合后的坐标点，所述融合半径计算处理器用于计算出融合后的精度；所述融合点计算处理器处理得到融合点坐标的过程包括如下步骤：S1、计算出第一定位点和第二定位点连线的中点坐标(x m ，y m ，z m )：S2、计算出偏移距离d： ；其中，d 0 为第一定位点和第二定位点之间的距离；S3、计算出融合点P 3 坐标 ： ； ； ；所述融合半径计算处理器根据下式计算出融合精度r 3 ： ；其中，所述卫星传感单元处理得到的空间信息为一个空间坐标点P 1 和第一精度r 1 ，精度为固定值，由卫星直接发送；雷达传感单元接收的位置信息为相对坐标和基站坐标，由相对坐标和基站坐标相加后得到一个空间坐标点P 2 ，由相对坐标处理后得到r 2 ；P 1 称为第一定位点，P 2 称为第二定位点，r 1 称为第一精度，r 2 称为第二精度； 为第一定位点坐标， 为第二定位点坐标， 为中点坐标，d为偏移距离，d 0 为第一定位点和第二定位点之间的距离；雷达信号处理器根据下式计算得到第二精度r 2 ： ；其中，k为精度系数，L为相对坐标的相对距离值。 2.如权利要求1所述的一种基于多传感器融合的无人机高精度定位系统，其特征在于，所述数据中转单元包括修正控制处理器和计算缓存处理器，所述修正控制处理器用于从轨迹存储单元中获取连续的轨迹点，所述计算缓存处理器用于保存高精度修正单元计算所需的轨迹点。 3.如权利要求2所述的一种基于多传感器融合的无人机高精度定位系统，其特征在于，所述高精度修正单元包括方位变化处理器、坐标重置处理器和精度优化处理器，所述方位变化处理器用于计算出两个方位变化向量，所述坐标重置处理器用于对融合点的坐标进行重置处理得到修正点坐标，所述精度优化处理器用于计算出修正点的精度。 4.如权利要求3所述的一种基于多传感器融合的无人机高精度定位系统，其特征在于，所述方位变化处理器根据下式计算出第一变化向量 ： ；其中，n为获取的轨迹点数量， 为第i个轨迹点的实时速度， 为轨迹间隔时间；所述方位变化处理器根据下式计算出第二变化向量 ： ；其中， 为第n个轨迹点的融合点坐标， 为第1个轨迹点的融合点坐标；所述坐标重置处理器根据下式计算出变化差异向量 ： ；所述坐标重置处理器根据下式计算出第n个修正点坐标P 4 (n)： ；其中，r 3 (n)为第n个轨迹点的融合精度，r 3 (1)为第1个轨迹点的融合精度， 为变化差异向量， 为第n个轨迹点的融合点坐标，n为获取的轨迹点数量；所述精度优化处理器根据下式计算出第n个修正点的修正精度r 4 (n)： ；其中， 为单位间隔系数。