[发明专利]一种无人机抗磁导航方法和系统

权利要求书

1.一种无人机抗磁导航方法，其特征在于，包括：

确定地心固连坐标系到北东地坐标系的坐标转换矩阵；所述北东地坐标系为以基准站在卫星导航系统坐标系下的坐标数据为坐标原点生成的北东地坐标系；基准站在卫星导航系统坐标系下的坐标数据采用RTK/PPK技术获取；

利用卫星导航系统中地球椭球模型的参数将基准站在卫星导航系统坐标系下的坐标转换为第一地心固连坐标；所述第一地心固连坐标为地心固连坐标系下的坐标；

采用RTK/PPK技术获取无人机在卫星导航系统坐标系下的坐标；

利用卫星导航系统中地球椭球模型的参数将无人机在卫星导航系统坐标系下的坐标转换为第二地心固连坐标；所述第二地心固连坐标为地心固连坐标系下的坐标；

根据所述第一地心固连坐标、所述第二地心固连坐标和所述坐标转换矩阵确定坐标差值；

根据所述坐标转换矩阵和所述坐标差值确定无人机在北东地坐标系中的坐标；

基于所述无人机在北东地坐标系中的坐标确定无人机机体轴上两点间的方位角差值；

根据所述无人机机体轴上两点间的方位角差值确定无人机的偏航角；

根据所述无人机的偏航角控制无人机的航向。

2.根据权利要求1所述的无人机抗磁导航方法，其特征在于，所述坐标转换矩阵为：

其中，R_NED·ECEF为坐标转换矩阵，B₀为基准站在卫星导航系统坐标系下的维度，L₀为基准站在卫星导航系统坐标系下的经度。

3.根据权利要求1所述的无人机抗磁导航方法，其特征在于，所述第二地心固连坐标为：

其中，为第二地心固连坐标，N为无人机高度线从赤道平面交点到切平面交点之间的距离，H₁为无人机飞行高度，e为地球椭球模型扁率，B₁为无人机在卫星导航系统坐标系下的纬度，L₁为无人机在卫星导航系统坐标系下的经度。

4.根据权利要求1所述的无人机抗磁导航方法，其特征在于，所述无人机在北东地坐标系中的坐标为：

其中，为无人机在北东地坐标系中的坐标，R_NED·ECEF为坐标转换矩阵，为第二地心固连坐标，为第一地心固连坐标。

5.一种无人机抗磁导航系统，其特征在于，包括：

坐标转换矩阵确定模块，用于确定地心固连坐标系到北东地坐标系的坐标转换矩阵；所述北东地坐标系为以基准站在卫星导航系统坐标系下的坐标数据为坐标原点生成的北东地坐标系；基准站在卫星导航系统坐标系下的坐标数据采用RTK/PPK技术获取；

第一地心固连坐标转换模块，用于利用卫星导航系统中地球椭球模型的参数将基准站在卫星导航系统坐标系下的坐标转换为第一地心固连坐标；所述第一地心固连坐标为地心固连坐标系下的坐标；

坐标获取模块，用于采用RTK/PPK技术获取无人机在卫星导航系统坐标系下的坐标；

第二地心固连坐标转换模块，用于利用卫星导航系统中地球椭球模型的参数将无人机在卫星导航系统坐标系下的坐标转换为第二地心固连坐标；所述第二地心固连坐标为地心固连坐标系下的坐标；

坐标差值确定模块，用于根据所述第一地心固连坐标、所述第二地心固连坐标和所述坐标转换矩阵确定坐标差值；

坐标确定模块，用于根据所述坐标转换矩阵和所述坐标差值确定无人机在北东地坐标系中的坐标；

方位角差值确定模块，用于基于所述无人机在北东地坐标系中的坐标确定无人机机体轴上两点间的方位角差值；

偏航角确定模块，用于根据所述无人机机体轴上两点间的方位角差值确定无人机的偏航角；

导航模块，用于根据所述无人机的偏航角控制无人机的航向。