[发明专利]一种基于无人机群的环绕目标定位方法

摘要

本发明公开了一种基于无人机群环绕目标的定位方法，通过无人机对目标观测所得的方位角和俯仰角，构建以方位角和俯仰角的正余弦值为参数的线性矩阵方程，利用最小二乘法求解获得目标位置。与过去以测量角度的正切值为参数的侧向交叉定位算法相比，本发明提出的方法有效减小了矩阵方程系数矩阵的条件数，不仅防止了无人机环绕目标定位时可能出现的病态问题，还进一步提高了环绕区域内目标的定位精度。

主权项

1.一种基于无人机群的环绕目标定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，多架无人机对目标进行拍摄，通过相机成像模型以及坐标转换，获得多组方位角和俯仰角；步骤2，n架无人机获得n组方位角和俯仰角(α_i,β_i)，通过对俯仰角β_i的定义公式进行变形，获得HX＝Z形式的矩阵方程求解问题；所述的步骤2具体为：步骤2.1，假设第i架无人机得到的方位角和俯仰角信息为(α_i,β_i)，其中，将俯仰角中的替换成为得到方位角，俯仰角的表示形式：步骤2.2，将方位角和俯仰角的形式进行整理得到：‑x tanα_i+y＝y_i‑x_i tanα_iy tanβ_i‑z sinα_i＝y_i tanβ_i‑z_i sinα_i步骤2.3，将步骤2.2的方程组表示为矩阵形式，i扩展为i＝1,2…n，得到的矩阵方程为：即得到了符合HX＝Z形式的矩阵方程；步骤3，对步骤2得到的矩阵方程中的正切值进行变换，保证H矩阵在方位角或俯仰角为90°时不再是病态方程；步骤4，根据最终得到的矩阵方程利用最小二乘法进行求解，得到目标的位置坐标。