一種無人機遂行編隊飛行中的純方位無源定位方法及系統

2023-09-22 04:46:26

1.本公開屬於無人機協同控制技術領域，尤其涉及一種無人機遂行編隊飛行中的純方位無源定位方法及系統。


背景技術：

2.本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。
3.無人機協同編隊是未來智能化軍事作戰的主力，是智能化戰場上湧現的最要重要的新型作戰技術之一。其零靈活性、機動性、易調整、能耗低等特點，在信息化作戰中具有舉足輕重的作用，尤其是在無人機群的協同偵察、跟蹤、圍捕、攻擊、攔擊等方面具有獨特優勢。隨著無線通信技術、雷達設備等高科技手段的發展，無人機通過無源定位技術進行位置調整實現無人機編隊飛行是一項具有科學意義且具有挑戰性的關鍵技術。
4.無源定位技術通過分布在不同位置的偵察戰，對雷達位置進行迅速定位，從而掌握詳細的信息，這對於信息化、智能化、網絡化時代的現代電子作戰尤為重要；另一方面，飛行高度低、速度慢的小型無人機已不適應高密度的複雜電磁環境，傳統的有源定位通過雷達、雷射、聲吶等設備對目標進行實時定位雖然具有高穩定性和高精確度，但是這樣高頻地發射、接收信號不利於作戰的隱蔽性，容易暴漏自己的位置，從而被對方的無源探測系統探測，採取電子防禦措施，使自己受到幹擾。發明人發現，現有的定位技術，大多數是基於有源定位，即：用戶終端需要嚮導航衛星發射無線電定位申請信號，導航衛星再將此信號轉發給地面控制中心，地面控制中心發出測距信號，根據信號傳輸的時間，在地面控制中心進行定位結算，而後再將定位信息發送給用戶終端。而無源定位技術是由設備是以不向外發射電磁波、但可接收無線電信號的方式對目標進行定位的高精度技術，與有源定位相比，無源定位技術精確度更高，也具有較大的覆蓋範圍，是後面武器化、信息化戰爭決勝的關鍵技術，但現有的無源定位技術僅僅處於研究階段，尚未給出具體的實施方案。


技術實現要素：

5.本公開為了解決上述問題，提供了一種無人機遂行編隊飛行中的純方位源定位方法及系統，所述方案採用純方位無源定位的方法對無人機編隊中無人機的位置進行調整，即由編隊中某幾架無人機發射信號、其餘無人機被動接收信號，從中提取方位信息進行定位，來調整無人機的位置，所述方案在保證無人機編隊的協同穩定性的同時，避免因高頻地發射及接收信號而導致位置暴露的問題。
6.根據本公開實施例的第一個方面，提供了一種無人機遂行編隊飛行中的純方位無源定位方法，其應用於若干無人機形成的圓形編隊，所述圓形編隊由中心無人機及均勻分布於圓周的無人機組成，所述方法包括：
7.對於待定位的無人機被動接收發射信號無人機發射的信號；其中，當圓形編隊中的每架無人機均具有固定編號時，所述發射信號無人機需滿足如下約束：所述圓形編隊中
位於圓心的無人機及圓周上的任意兩架無人機作為發射信號無人機，其餘位置無人機被動接收信號；
8.基於接收的信號及預先構建的被動接收信號無人機定位模型，獲得接收信號無人機的位置；
9.其中，所述被動接收信號無人機定位模型具體為：
10.分別以圓心處無人機到選擇的另外兩架無人機的連線為弦作第一輔助圓和第二輔助圓；
11.基於定長定角隱圓原理，分別構建第一輔助圓和第二輔助圓的標準化方程，並通過方程聯立，得到被動接收信號無人機定位模型。
12.進一步的，所述分別以圓心處無人機到選擇的另外兩架無人機的連線為弦作第一輔助圓和第二輔助圓，其中，滿足第一輔助圓和第二輔助圓的交點位於待定位無人機位置的兩個圓唯一存在。
13.進一步的，當僅位於圓心的無人機以及圓周上的一臺無人機具有編號，並作為發射信號無人機時，需要額外增加不少於兩架未知編號的無人機作為發射信號無人機。
14.進一步的，所述被動接收信號無人機定位模型，具體表示如下：
[0015][0016]
其中，r為無人機圓形編隊的半徑；α1為第一輔助圓所對應的弦所對的圓周角；α2為第二輔助圓所對應的弦所對的圓周角；θ2為第一輔助圓所對應的弦與x軸正方向所形成夾角；θ2′
為第二輔助圓所對應的弦與x軸正方向所形成夾角。
[0017]
根據本公開實施例的第二個方面，提供了一種無人機遂行編隊飛行中的純方位無源定位系統,其應用於若干無人機形成的圓形編隊，所述圓形編隊由中心無人機及均勻分布於圓周的無人機組成，所述方法包括：
[0018]
信號接收單元，其用於對於待定位的無人機被動接收發射信號無人機發射的信號；其中，當圓形編隊中的每架無人機均具有固定編號時，所述發射信號無人機需滿足如下約束：所述圓形編隊中位於圓心的無人機及圓周上的任意兩架無人機作為發射信號無人機，其餘位置無人機被動接收信號；
[0019]
定位單元，其用於基於接收的信號及預先構建的被動接收信號無人機定位模型，獲得接收信號無人機的位置；
[0020]
其中，所述被動接收信號無人機定位模型具體為：分別以圓心處無人機到選擇的另外兩架無人機的連線為弦作第一輔助圓和第二輔助圓；基於定長定角隱圓原理，分別構建第一輔助圓和第二輔助圓的標準化方程，並通過方程聯立，得到被動接收信號無人機定位模型。
[0021]
根據本公開實施例的第三個方面，提供了一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上運行的電腦程式，所述處理器執行所述程序時實現所述的一種無人機遂行編隊飛行中的純方位無源定位方法。
[0022]
根據本公開實施例的第四個方面，提供了一種非暫態計算機可讀存儲介質，其上存儲有電腦程式，該程序被處理器執行時實現所述的一種無人機遂行編隊飛行中的純方位無源定位方法。
[0023]
與現有技術相比，本公開的有益效果是：
[0024]
(1)本公開提供了一種無人機遂行編隊飛行中的純方位源定位方法及系統，所述方案採用純方位無源定位的方法對無人機編隊中無人機的位置進行調整，即由編隊中某幾架無人機發射信號、其餘無人機被動接收信號，從中提取方位信息進行定位，來調整無人機的位置，所述方案在保證無人機編隊的協同穩定性的同時，避免因高頻地發射及接收信號而導致位置暴露的問題。
[0025]
(2)本公開所述的純方位源定位方法不需要實時獲取自身無人機和周圍無人機的準確位置，通過獲取周圍無人機的相對位置並應用定長定角隱圓原理(即固定度數的角對著固定長度的線段時隱含著一個固定大小的圓)，可以精確計算無人機方位；同時，當無人機偏離預定軌道時，通過對誤差指標進行約束、調整，使無人機調整到精確的預期地點。
[0026]
本公開附加方面的優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本公開的實踐了解到。
附圖說明
[0027]
構成本公開的一部分的說明書附圖用來提供對本公開的進一步理解，本公開的示意性實施例及其說明用於解釋本公開，並不構成對本公開的不當限定。
[0028]
圖1為本公開實施例中所述的無人機接收到的方向信息示意圖；
[0029]
圖2為本公開實施例中所述的圓形無人機編隊示意圖；
[0030]
圖3為本公開實施例中所述的無人機遂行編隊飛行中的純方位無源定位方法流程圖；
[0031]
圖4為本公開實施例中所述的被動接收信號無人機的定位模型示意圖；
[0032]
圖5為本公開實施例中所述的圓心的位置確定示意圖；
[0033]
圖6為本公開實施例中所述的圓的半徑確定示意圖；
[0034]
圖7為本公開實施例中所述的夾角θ1的確定示意圖；
[0035]
圖8為本公開實施例中所述的圓1(即第一輔助圓)的圓心坐標(x1,y1)的確定示意圖；
[0036]
圖9為本公開實施例中所述的圓2(即第二輔助圓)的求解示意圖；
[0037]
圖10為本公開實施例中所述的lingo運行得到的max x、min x、max y及min y理論值界面展示圖；
[0038]
圖11為本公開實施例中所述的無人機編隊極坐標示意圖；
[0039]
圖12為本公開實施例中所述的帶有偏差角的軌跡示意圖；
[0040]
圖13(a)為本公開實施例中所述的q1到qn位置坐標lingo運行結果界面展示圖；
[0041]
圖13(b)為本公開實施例中所述的q1到qn位置坐標運行軌跡結果示意圖；
[0042]
圖14為本公開實施例中情形一中定位五個角度示意圖。
具體實施方式
[0043]
下面結合附圖與實施例對本公開做進一步說明。
[0044]
應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本公開提供進一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本公開所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。
[0045]
需要注意的是，這裡所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據本公開的示例性實施方式。如在這裡所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括複數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語「包含」和/或「包括」時，其指明存在特徵、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0046]
在不衝突的情況下，本公開中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
[0047]
實施例一：
[0048]
本實施例的目的是提供一種無人機遂行編隊飛行中的純方位無源定位方法。
[0049]
一種無人機遂行編隊飛行中的純方位無源定位方法，其應用於若干無人機形成的圓形編隊，所述圓形編隊由中心無人機及均勻分布於圓周的無人機組成，所述方法包括：
[0050]
對於待定位的無人機被動接收發射信號無人機發射的信號；其中，當圓形編隊中的每架無人機均具有固定編號時，所述發射信號無人機需滿足如下約束：所述圓形編隊中位於圓心的無人機及圓周上的任意兩架無人機作為發射信號無人機，其餘位置無人機被動接收信號；
[0051]
基於接收的信號及預先構建的被動接收信號無人機定位模型，獲得接收信號無人機的位置；
[0052]
其中，所述被動接收信號無人機定位模型具體為：
[0053]
分別以圓心處無人機到選擇的另外兩架無人機的連線為弦作第一輔助圓和第二輔助圓；
[0054]
基於定長定角隱圓原理(即固定度數的角對著固定長度的線段時隱含著一個固定大小的圓),構建第一輔助圓和第二輔助圓的標準化方程，並通過方程聯立，得到被動接收信號無人機定位模型。
[0055]
進一步的，所述分別以圓心處無人機到選擇的另外兩架無人機的連線為弦作第一輔助圓和第二輔助圓，其中，滿足第一輔助圓和第二輔助圓的交點位於待定位無人機位置的兩個圓唯一存在。
[0056]
進一步的，當僅位於圓心的無人機以及圓周上的一臺無人機具有編號，並作為發射信號無人機時，需要額外增加不少於兩架未知編號的無人機作為發射信號無人機。
[0057]
進一步的，所述被動接收信號無人機定位模型，具體表示如下：
[0058][0059]
其中，r為無人機圓形編隊的半徑；α1為第一輔助圓所對應的弦所對的圓周角；α2為第二輔助圓所對應的弦所對的圓周角；θ2為第一輔助圓所對應的弦與x軸正方向所形成夾角；θ2′
為第二輔助圓所對應的弦與x軸正方向所形成夾角。
[0060]
具體的，以下結合附圖對本實施例所述方案進行詳細說明：
[0061]
本實施例所述方案為了保持無人機編隊隊形，通過採用純方位無源定位的方法調整無人機的位置，即由編隊中某幾架無人機發射信號、其餘無人機被動接收信號，從中提取方位信息進行定位，來調整無人機的位置。
[0062]
為了方便起見，本實施例所述方案需滿足如下假設：
[0063]
(1)編隊中與其他無人機的相對位置關係保持不變；
[0064]
(2)排除小概率事件，如惡劣天氣對飛行位置的影響；
[0065]
(3)方向信息的發射、接收過程中沒有幹擾因素對數值產生的誤差影響；
[0066]
(4)位置略有偏差的無人機偏差忽略不計；
[0067]
(5)發射機發射信號的順序按編號由小到大依次發射。
[0068]
進一步的，為了方便描述，以下給出相關符號定義；
[0069][0070][0071]
在本實施例所述方案中，如圖1所示，首先假定編隊中每架無人機均有固定編號，且在編隊中與其他無人機的相對位置關係保持不變；接收信號的無人機所接收到的方向信息約定為：該無人機與任意兩架發射信號無人機連線之間的夾角。例如：編號為fy01、fy02及fy03的無人機發射信號，編號為fy04的無人機接收到的方向信息是α1,α2,α3。以下，基於不同無人機編隊情形對本實施例所述方案進行分別說明：
[0072]
情形一：無人機圓形編隊純方位無源定位方法(以十架無人機形成的圓形編隊為例)
[0073]
如圖2所示，令fy00無人機位於圓心，其中，9架無人機(編號fy01-fy09)均勻分布在某一圓周上。當位於圓心的無人機(fy00)和編隊中另2架無人機發射信號時，其餘位置略有偏差的無人機被動接收信號。當發射信號的無人機位置無偏差且編號已知時，可以建立被動接收信號無人機定位模型，確定接收信號無人機的位置，具體的：
[0074]
首先，建立x-y軸平面直角坐標系以簡化模型；發射信息的無人機需要3架，其中使用位於圓心的1架fy00，因此，需要再選取圓周上的2架無人機來發射信號，本實施例所述方案選取fy03與fy09；然後根據確定的3架無人機發射的信號建立被動接收信號無人機的定
位模型；假設需要確定的無人機編號為fy02，利用幾何問題中的定長定角隱圓原理，建立信號接收機fy02所在圓的數學模型。通過求出圓1、圓2的幾何表達式聯立求解得到其在直角坐標系中的坐標，最終建立成定位模型。如圖3所示，其求解思路具體如下：
[0075]
步驟1：在本實例所述方案中為簡化模型，首先建立以fy00為原點(o)，以fy01為x軸，以垂直於x的方向為y軸的平面直角坐標系。
[0076]
平面直角坐標系是以數軸為基礎的，由兩條相互垂直、原點重合的數軸構成，可以簡化複雜的數學模型，體現代數問題和幾何問題之間的相互轉化，使幾何問題的分析和求解過程更為直觀化、可視化。
[0077]
步驟2：應用無人機fy00，fy03與fy09來建立被動接收信號無人機fy02的定位模型如圖4所示，具體的：
[0078]
建立被動接收信號無人機的定位模型的步驟如下：
[0079]
①
分別連接圓心與fy03、fy09形成兩條線段l1、l2。
[0080]
②
分別以l1、l2為弦作圓1、圓2，過弦的圓有無數個，但是滿足兩個圓的交點在fy02的兩個圓唯一存在。
[0081]
③
建立圓1、圓2的幾何表達式聯立形成方程組，求解方程組得到交點的坐標，即為題目中所求的fy02定位點。至此被動接收信號無人機的定位模型建立完成。
[0082]
步驟3：幾何模型的求解
[0083]
在模型求解過程中需要根據中垂線和三角形的內角關係、正餘弦定理等知識求出圓1、圓2的幾何表達式，再聯立求解方程組得到fy02的坐標。
[0084]
(一)圓1、2的標準化方程建立
[0085]
首先以圓1為例，建立的過程如下：
[0086]
①
通過幾何關係找到圓心(c1)的位置
[0087]
如圖5所示，因為在同一個圓中，同弧所對的圓周角等於圓心角的一半，所以設弧l1所對的圓周角角度為α1(α1已知，是無人機接收到的方向信息)，作出弦線段l1的中垂線，在中垂線上找到一點，使其與弧l1所對的角度等於2α1，則此點就是圓1的圓心點c1，所對的角就是圓心角。
[0088]
②
圓的半徑(r1)的確定
[0089]
如圖6所示，設直角坐標系中無人機均勻分布所在圓周的半徑為r，圓1的半徑長為r1，弦l1中垂線與弦的交點為p，在三角形δopc1中，∠opc1為中垂線與弦l1所成的夾角，所以該三角形為直角三角形，∠pc1o為α1，邊op和邊oc1滿足正弦定理:
[0090][0091]
由此求出：
[0092][0093]
③
oc1與x軸正方向所形成的夾角θ1的確定
[0094]
如圖7所示，由題意可知圓周角為α1，通過圓心角與圓周角的2倍關係可得：
[0095]
∠oc1p＝α1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0096]
由直角三角形的內角和為180
°
，求得：
[0097][0098]
下面設oc1與x軸正方向所形成的夾角θ1，線段l1與x軸正方向所形成夾角為θ2，由角的關係得以下公式：
[0099][0100]
④
圓心坐標(x1,y1)的確定
[0101]
如圖8所示，設圓心(c1)的坐標為(x1,y1)，由圓心向y軸負方向作垂線，得到直角三角形，由直角三角形的正弦、餘弦公式得：
[0102]
x1＝r1cosθ1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0103]
y1＝r1sinθ1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0104]
⑤
聯立得到圓的標準化方程
[0105][0106]
⑥
同理得到圓2的標準化方程
[0107]
如圖9所示，設弧l2所對的圓周角角度為α2，設圓心為(c2)，圓心與坐標軸的夾角為θ2'，其餘條件與圓1假設相同，得到圓2的標準化方程如下：
[0108][0109]
步驟4：圓1、2方程聯立求解：
[0110]
將圓1、2方程聯立，式子如下:
[0111][0112]
二次非線性方程解一般有多個解，為得到滿足條件的唯一解(fy02的坐標位置)，需要對解的範圍加以約束。本實施例所述方案在圖中連接fy03與fy02設長度為l，以fy01為圓心、以為半徑作圓，fy01的實際位置為(x0,y0)，fy01理想位置為(r，0)，由題可知，無人機的實際位置與理想位置之間略有偏差，因此要求兩點之間距離小於圓的半徑即解滿足以下鄰域1條件：
[0113][0114]
由數值仿真軟體求解得到：fy01的坐標為(0.8585，0.7517)。
[0115]
情形二：無人機未知編號圓形編隊純方位無源定位方法
[0116]
某位置略有偏差的無人機接收到編號為fy00和fy01的無人機發射的信號，另接收到編隊中若干編號未知的無人機發射的信號。若發射信號的無人機位置無偏差，除fy00和
fy01外，確定還需要幾架無人機發射信號，才能實現無人機的有效定位。
[0117]
步驟1：模型的建立
[0118]
①
約束條件的確立
[0119]
代號注釋：
[0120]
假設被定位的無人機編號為q，發射信號無人機的編號為ni，αi為q與ni的夾角，為發射信號無人機的俯角，為發射信號無人機ni所在圓的半徑，為發射信號無人機ni的橫坐標，為發射信號無人機ni的縱坐標，(x,y)為q的坐標，r為飛行圓圓心，i＝1，2，3，β
ij
為ni，nj與q的夾角，d
ij
為ni，nj之間的距離。
[0121]
因為確立不同的圓的本質方法相同，故本實施例基於圖4示例進行求解圓。
[0122]
首先，作ni弦的垂直平分線，然後根據圓的有關知識，同一條弦上圓心角的一半等於這條弦上的圓周角，故根據直角三角正餘弦關係可得：
[0123][0124]
由輻角(即某個角與360
°
之差)的位置關係可得通過ni所在圓的圓心的直線方程的斜率：
[0125][0126]
由(13)式所得的斜率可以求出定位圓心的直線方程：
[0127][0128]
如果想確定定位圓所在圓的圓心，還要加上一個條件，即圓心到原點的距離等於半徑的平方：
[0129][0130]
根據公式(14)(15)可以確定圓的標準方程：
[0131][0132]
因為q為若干個圓的交點，故q的坐標滿足(16)式：
[0133][0134]
要確定被定位無人機的具體位置，首先要滿足位置略偏差這一條件：
[0135]
(x-xq)2+(y-yq)2＜ε
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(18)
[0136]
發射信息的無人機與接收信息的無人機的餘弦值：
[0137][0138]
需注意的是：ni∈{2，3，4，5，6，7，8，9}，
[0139]
②
目標函數的確立
[0140]
1.maxx 2.min x
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(21)
[0141]
3.max y 4.min y
[0142]
如果1＝2且3＝4，那麼由若干圓確定的交點不僅唯一，而且還在理論值的鄰域內，並且還可以確定所需無人機的數量。
[0143]
步驟2：建模的lingo程序運行結果
[0144]
程序先求解可行解，驗證解的存在性。然後在lingo程序中增加兩個不同的目標函數，分別求定位橫坐標的最小值和最大值，運行結果顯示該最小值和最大值相等，對縱坐標可得同樣結果，從而驗證了解的唯一性。因此最終結論為另選2架可以對某個無人機的定位。
[0145]
在lingo程序中分別輸入3組數據，以2、6、8為例，運行後在輸入框裡輸入被定位無人機的編碼，根據lingo程序求解出最終結果可以發現能夠得出輔助定位無人機1、2的編碼，並且與數值仿真軟體隨機生成的3組數據中的輔助定位無人機編碼一致，證明了再需要至少2架無人機發射信號，就可以實現無人機的有效定位。
[0146]
由圖10可知max x＝min x＝0.174633,max y＝min y＝-0.984634,說明若干圓確定的交點不僅唯一，而且還在理論值的鄰域內，並且還可以確定所需無人機的數量。
[0147]
情形三：無人機位置調整策略
[0148]
無人機位置調整策略的目標為：按編隊要求，1架無人機位於圓心，另9架無人機均勻分布在半徑為預設長度的(本實施例所述方案設置為100m)圓周上。當初始時刻無人機的位置略有偏差時，需要給出合理的無人機位置調整方案，即通過多次調整，每次選擇編號為fy00的無人機和圓周上最多3架無人機遂行發射信號，其餘無人機根據接收到的方向信息，調整到理想位置使得9架無人機最終均勻分布在某個圓周上。
[0149]
表1無人機的初始位置
[0150]
無人機編號極坐標(m，
°
)0(0，0)1(100，0)2(98，40.10)3(112，80.21)4(105，119.75)5(98，159.86)6(112，199.96)7(105，240.07)8(98，280.17)9(112，320.28)
[0151]
如表1所示，根據預先設定，發射信息的無人機選擇fy00，並確定如圖11所示的極坐標示意圖，另一個發射信息的無人機為fy01因為其在圓周正確位置處，最後一個無人機的確定是任意的，本實施例假定確定的為無人機fy06。
[0152]
步驟1：帶有偏差角軌跡的確定
[0153]
因為在無人機航行過程中，每過連續的一段時間δt，無人機就要重新被定位，因為在飛行過程中，隨著時間的增長，實際航行軌道與理想航行軌道中存在一定的偏差δ。為了算出比較精確的數值解，本實施例通過設定偏差δ，由數值仿真軟體可以刻畫出每一次出現偏差δ的軌跡，具體步驟如下：
[0154]
①
連接被定位無人機q初始點與終點的線段，先平均分成10份，然後做一個半徑為0.01的圓鄰域，之後在圓鄰域內隨機選取一個點，作為經歷了δt時間的下一個被定位無人機q1的位置；
[0155]
②
連接q1與終點的線段，再平均分成9份，再做一個半徑為0.01的圓鄰域，之後在圓鄰域內又隨機選取一個點，作為經歷了2δt時間的下一個被定位無人機q2的位置；
[0156]
③
以此類推按這種規律繼續往下分，直到遇到轉折點即由原來的勻速變為減速運動後記為qm，每次平均分成2份，直到位置變為qn且下一個δt最後飛到終點結束。
[0157]
其具體軌跡如圖12所示，最終到達位置距離期望位置0.0284米。
[0158]
步驟2：q1到qn位置坐標的確立
[0159]
q1到qn位置坐標的確立可參照情形一(無人機未知編號圓形編隊純方位無源定位方法)的方案確定，在數值仿真軟體中運行結果如圖13(a)和圖13(b)所示。
[0160]
情形三的簡化的思路：
[0161]
第一步：代入五個已知角的度數(α1,α2,α3,β1,β2)如圖14；
[0162]
第二步：根據弦確立圓的方程與交點；
[0163]
第三步：將交點代入預設誤差約束條件，看是否符合，從而確定被定為無人機的具體位置。
[0164]
圖13(b)所示，為無人機實際運動軌道(深色)與定位軌道(淺色)。由圖13(b)可知，兩者整體偏差不大，可視為有效定位。
[0165]
實施例二：
[0166]
本實施例的目的是提供一種無人機遂行編隊飛行中的純方位無源定位系統。
[0167]
一種無人機遂行編隊飛行中的純方位無源定位系統,其應用於若干無人機形成的圓形編隊，所述圓形編隊由中心無人機及均勻分布於圓周的無人機組成，所述方法包括：
[0168]
信號接收單元，其用於對於待定位的無人機被動接收發射信號無人機發射的信號；其中，當圓形編隊中的每架無人機均具有固定編號時，所述發射信號無人機需滿足如下約束：所述圓形編隊中位於圓心的無人機及圓周上的任意兩架無人機作為發射信號無人機，其餘位置無人機被動接收信號；
[0169]
定位單元，其用於基於接收的信號及預先構建的被動接收信號無人機定位模型，獲得接收信號無人機的位置；
[0170]
其中，所述被動接收信號無人機定位模型具體為：分別以圓心處無人機到選擇的另外兩架無人機的連線為弦作第一輔助圓和第二輔助圓；基於定長定角隱圓原理，分別構建第一輔助圓和第二輔助圓的標準化方程，並通過方程聯立，得到被動接收信號無人機定位模型。
[0171]
進一步的，本實施例所述系統與實施例一所述方法相對應，其技術細節在實施例一中已經進行了詳細說明，故此處不再贅述。
[0172]
在更多實施例中，還提供：
[0173]
一種電子設備，包括存儲器和處理器以及存儲在存儲器上並在處理器上運行的計算機指令，所述計算機指令被處理器運行時，完成實施例一中所述的方法。為了簡潔，在此不再贅述。
[0174]
應理解，本實施例中，處理器可以是中央處理單元cpu，處理器還可以是其他通用
處理器、數位訊號處理器dsp、專用集成電路asi c，現成可編程門陣列fpga或者其他可編程邏輯器件、分立門或者電晶體邏輯器件、分立硬體組件等。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規的處理器等。
[0175]
存儲器可以包括只讀存儲器和隨機存取存儲器，並向處理器提供指令和數據、存儲器的一部分還可以包括非易失性隨機存儲器。例如，存儲器還可以存儲設備類型的信息。
[0176]
一種計算機可讀存儲介質，用於存儲計算機指令，所述計算機指令被處理器執行時，完成實施例一中所述的方法。
[0177]
實施例一中的方法可以直接體現為硬體處理器執行完成，或者用處理器中的硬體及軟體模塊組合執行完成。軟體模塊可以位於隨機存儲器、快閃記憶體、只讀存儲器、可編程只讀存儲器或者電可擦寫可編程存儲器、寄存器等本領域成熟的存儲介質中。該存儲介質位於存儲器，處理器讀取存儲器中的信息，結合其硬體完成上述方法的步驟。為避免重複，這裡不再詳細描述。
[0178]
本領域普通技術人員可以意識到，結合本實施例描述的各示例的單元即算法步驟，能夠以電子硬體或者計算機軟體和電子硬體的結合來實現。這些功能究竟以硬體還是軟體方式來執行，取決於技術方案的特定應用和設計約束條件。專業技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現不應認為超出本公開的範圍。
[0179]
上述實施例提供的一種無人機遂行編隊飛行中的純方位無源定位方法及系統可以實現，具有廣闊的應用前景。
[0180]
以上所述僅為本公開的優選實施例而已，並不用於限制本公開，對於本領域的技術人員來說，本公開可以有各種更改和變化。凡在本公開的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本公開的保護範圍之內。