[实用新型]一种高可靠性的实现室内四轴飞行器定位的装置

说明书

本实用新型公开了一种高可靠性的实现室内四轴飞行器定位的装置，所述装置包括飞行器、上位机和四个基站；其中，所述每个基站包括第一主控芯片、第一超宽带模块和第一通讯模块，第一主控芯片分别与第一超宽带模块和第一通讯模块连接；所述飞行器包括本体，以及连接在本体上的第二主控芯片、第二超宽带模块、第二通讯模块和九轴传感器，第二主控芯片分别与第二超宽带模块、第二通讯模块和九轴传感器连接；所述每个基站通过第一通讯模块和上位机连接；飞行器通过第二通讯模块和上位机连接。该装置结构紧凑，可实现飞行器的精确定位。

技术领域

本实用新型涉及一种定位装置，具体来说，涉及一种高可靠性的实现室内四轴飞行器定位的装置。

背景技术

超宽带技术由于其可达到厘米级的高精度定位特性，在四轴飞行器室内定位技术中越来越多的被重视。但超宽带技术本质上是采用冲激脉冲作为信息载体的无线电技术，在非视距情况下往往会发生散射和漫射，而在被墙阻挡的情况下测距误差尤其严重。另外一种情况就是部分基站与标签通讯失败导致的测距解算错误。这两种情况在实际应用中往往无法避免，而这两种情况下的精度都无法得到保障。

发明内容

本实用新型的目的在于克服超宽带现有技术中存在的上述不足，而提一种高可靠性的实现室内四轴飞行器定位的装置，该装置结构紧凑，可实现室内四轴飞行器定位。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的技术方案是：

一种高可靠性的实现室内四轴飞行器定位的装置，所述装置包括飞行器、上位机和四个基站；其中，所述每个基站包括第一主控芯片、第一超宽带模块和第一通讯模块，第一主控芯片分别与第一超宽带模块和第一通讯模块连接；所述飞行器包括本体，以及连接在本体上的第二主控芯片、第二超宽带模块、第二通讯模块和九轴传感器，第二主控芯片分别与第二超宽带模块、第二通讯模块和九轴传感器连接；所述每个基站通过第一通讯模块和上位机连接；飞行器通过第二通讯模块和上位机连接。

作为优选例，所述第一超宽带模块和第二超宽带模块均采用DW1000超宽带模块。

作为优选例，所述第一主控芯片和第二主控芯片均采用ST公司的型号为STM32F405RGT6芯片；

作为优选例，所述第一通讯模块和第二通讯模块均采用型号为nRF24L01的通讯模块。

作为优选例，所述每个基站中，第一超宽带模块用于记录基站发送数据帧时的时间戳和基站接收到数据帧时的时间戳，并将所述时间戳传送到第一主控芯片中；第一主控芯片根据所述时间戳，计算所述基站与飞行器的距离值，并将所述距离值通过第一通讯模块传送到上位机中。

作为优选例，所述飞行器中，第二超宽带模块用于记录接收到数据帧时的时间戳和发送数据帧时的时间戳，时间戳随数据帧发送到基站；九轴传感器用于测量飞行器的飞行加速度和方向，并将所述飞行加速度和方向传送到第二主控芯片中；第二主控芯片根据所述飞行加速度和方向，计算飞行器的位置偏移值，并将所述位置偏移值通过第二通讯模块传送到上位机中。

作为优选例，所述上位机根据四个基站传送的四个距离值和飞行器传送的位置偏移值，计算飞行器的三维空间坐标。

本实用新型的有益效果是：该实施例的装置结构紧凑，可以实现室内四轴飞行器定位的精度。本实施例的装置包括飞行器、上位机和四个基站。每个基站包括第一主控芯片、第一超宽带模块和第一通讯模块，第一主控芯片分别与第一超宽带模块和第一通讯模块连接。飞行器包括本体，以及连接在本体上的第二主控芯片、第二超宽带模块、第二通讯模块和九轴传感器，第二主控芯片分别与第二超宽带模块、第二通讯模块和九轴传感器连接。每个基站通过第一通讯模块和上位机连接；飞行器通过第二通讯模块和上位机连接。整个装置结构紧凑。通过设置九轴传感器作为辅助定位，有效的提高了定位精度。在动态测距过程中，标签与基站之间无法避免会被障碍物阻挡，而这会严重影响测量精度，加入九轴传感器辅助定位，会在有障碍物的情况下采取辅助测距方案，有效提高测量精度。