[发明专利]一种无人机RTK及PPK系统定位修正补偿方法及装置

说明书

本发明公开了一种无人机RTK及PPK系统定位修正补偿方法及装置，将RTK/PPK天线安装在设有俯仰轴伺服电机和横滚轴伺服电机的平台上，由俯仰轴伺服电机和横滚轴伺服电机对无人机在航拍过程中的俯仰角和横滚角进行修正补偿，修正补偿RTK/PPK天线相位中心的投影与相机镜头光学中心的偏移，以获取航拍照片的高精度POS信息采集。本发明可实现RTK/PPK天线相位中心与相机镜头光学中心的就地实时补偿修正，只需设置一套RTK/PPK系统即可获得航拍高精度POS信息采集，无需在无人机上安装两个以上的RTK/PPK装置进行定位偏移修正；也无需通过增加无人机机身姿态记录系统，在线下通过软件解算进行纠偏。

技术领域

本发明涉及定位技术领域，特别是一种无人机RTK及PPK系统定位修正补偿方法及装置。

背景技术

RTK(Real Time Kinematic)实时动态定位技术，是一项以载波相位观测为基础的实时差分GPS测量技术， PPK（post processed kinematic)技术，即动态后处理技术，是利用载波相位进行事后差分的GPS定位技术，RTK/PPK定位技术较传统GPS定位精度得以大幅度提高，可获取厘米级的定位精度。

RTK/PPK定位技术用于无人机航拍，可大幅度提高照片的POS数据精度，由于RTK/PPK定位点为天线的相位中心，现有的RTK/PPK系统的天线在无人机上采用固定安装结构，RTK/PPK天线与相机镜头有一段距离，无人机在航拍时机身姿态不断发生变化，导致RTK/PPK天线相位中心的投影位置与相机镜头光学中心的距离不断变化，使得航拍照片的POS数据产生偏差。

目前，解决以上无人机机身倾斜偏差的方法有两种，一种是在无人机上安装两个以上的RTK/PPK系统，进行偏移计算修正，该技术大大增加了无人机的载重，电子设备较复杂；二是增加无人机机身姿态记录系统，实时记录机身的姿态信息，在线下通过软件解算进行纠偏，该方法需要机身增加姿态记录系统，并需要进行复杂计算过程，以上两种方法的软件和硬件成本都较高。

发明内容

为解决上述背景技术中的问题，本发明提供一种无人机RTK及PPK系统定位修正补偿方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无人机RTK及PPK系统定位修正补偿方法，将RTK/PPK天线安装在设有俯仰轴伺服电机和横滚轴伺服电机的平台上，由俯仰轴伺服电机和横滚轴伺服电机对无人机在航拍过程中的俯仰角和横滚角进行修正补偿，修正补偿RTK/PPK天线相位中心的投影与相机镜头光学中心之间的偏移，使RTK/PPK天线相位中心保持于相机镜头光学中心正上方，以获取航拍照片的高精度POS信息采集。

进一步，所述无人机RTK/PPK定位修正补偿方法具体步骤如下：

将无人机RTK/PPK天线安装在设有俯仰轴伺服电机和横滚轴伺服电机的平台上，所述RTK/PPK天线相位中心设于航拍的相机镜头光学中心的正上方；

无人机在航拍过程中，所述俯仰轴伺服电机和横滚轴伺服电机根据无人机俯仰角和横滚角姿态信息，不断进行实时俯仰角和横滚角修正补偿，修正补偿RTK/PPK天线相位中心的投影与相机镜头光学中心之间的偏移，使RTK/PPK天线相位中心保持于相机镜头光学中心正上方；

所述无人机的俯仰角和横滚角姿态信息通过无人机飞行控制系统或机身姿态传感器采集。

进一步，所述无人机的俯仰角和横滚角姿态信息通过无人机飞行控制系统采集用于云台俯仰轴和横滚轴增稳控制的PWM信号，传输至所述俯仰轴伺服电机和横滚轴伺服电机用于俯仰角和横滚角修正补偿，修正补偿RTK/PPK天线相位中心的投影与相机镜头光学中心之间的偏移。

通过现有大部分无人机自身的飞行控制系统可获取用于云台俯仰轴和横滚轴增稳控制的PWM信号，该PWM信号可用于所述俯仰轴伺服电机和横滚轴伺服电机用于所述RTK/PPK天线相位中心的投影与相机镜头光学中心之间的偏移修正补偿。不需要再增加系统装置，也无需再进行线下的软件复杂解算过程，大大简化系统构成。