CN110720055A - 一种定位方法、设备、飞行器及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
一种定位方法、设备、飞行器及计算机可读存储介质，该方法包括：确定飞行器(12)上定位模块(124)的中心与负载(123)中心之间的位置偏差值(S201)；获取飞行器姿态(S202)；根据位置偏差值和飞行器姿态，确定负载(123)的位置补偿值(S203)；根据位置补偿值，确定负载(123)的实际位置信息(S204)。通过这种方式，实现了自动化、智能化地定位，提高了定位精度。
Description
技术领域
本发明涉及控制技术领域，尤其涉及一种定位方法、设备、飞行器及计算机可读存储介质。
背景技术
目前飞行器常用于图像拍摄、测绘等业务，在飞行器执行所述图像拍摄、测绘等业务时，常常通过挂载在飞行器的机体上的负载(如相机)进行图像拍摄、测绘等工作，并在工作过程中通过飞行器上的定位模块对负载进行定位。然而由于目前飞行器的定位模块与负载之间存在一定的位置偏差，并且飞行器的定位模块在定位时并没有考虑到飞行器姿态对定位产生的影响，从而导致定位精度较差。因此如何提高飞行器在图像拍摄时的定位精度成为研究的重点。
发明内容
本发明实施例提供了一种定位方法、设备、飞行器及计算机可读存储介质，实现了智能化、自动化地定位，提高了定位精度。
第一方面，本发明实施例提供了一种定位方法，应用于飞行器，所述飞行器包括挂载于机体上的负载以及定位模块，所述方法包括：
确定所述飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值；
获取飞行器姿态；
根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值；
根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息。
第二方面，本发明实施例提供了一种定位设备，应用于飞行器，所述飞行器包括挂载于机体上的负载以及定位模块，所述设备包括存储器和处理器；
所述存储器，用于存储程序指令；
所述处理器，用于调用所述程序指令，当所述程序指令被执行时，用于执行以下操作：
确定所述飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值；
获取飞行器姿态；
根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值；
根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息。
第三方面，本发明实施例提供了一种飞行器，包括：
机体；
设置在机体上的动力系统，用于提供飞行动力；
挂载于机体上的负载，用于采集图像；
定位模块，用于对挂载于机体上的负载进行定位；
处理器，用于确定所述飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值；获取飞行器姿态；根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值；根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的定位方法。
本发明实施例中，定位设备可以根据飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值和飞行器姿态，确定飞行器上负载的位置补偿值，并根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息，从而实现了自动化、智能化地定位，提高了定位精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种定位系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种定位方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种定位方法的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的一种定位设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明实施例提供的定位设备可以由一种定位系统执行，所述定位系统包括定位设备和飞行器，所述定位设备和飞行器之间可以建立双向通信连接，以进行双向通信。在某些实施例中，所述定位设备可以设置在配置有负载(如拍摄装置、红外探测装置、测绘仪等)的飞行器(如无人机)上，所述飞行器包括用于对挂载在飞行器的机体上的负载进行定位的定位模块，在某些实施例中，所述定位模块可以为天线。在某些实施例中，所述定位设备可以是飞行器的部件，即所述飞行器包括定位设备；在其他实施例中，所述定位设备可以在空间上独立于飞行器。在某些实施例中，所述定位设备可以应用于飞行器；在其他实施例中，所述定位设备还可以应用于其他可移动设备上，如能够自主移动的机器人、无人车、无人船等可移动设备。下面结合附图对应用于飞行器的定位方法的实施例进行举例说明。
本发明实施例整合了飞行器的定位模块、飞控、云台、负载多个模块，通过定位模块确定定位模块的中心的位置信息，并确定定位模块的中心与所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心的第一距离，以及确定所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心与所述负载中心的第二距离，根据所述第一距离与所述第二距离，确定所述定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值。本方案通过飞控在负载的工作时间点记录的飞行器姿态以及该位置偏差值，计算出负载在工作时间点的位置补偿值，并根据所述位置补偿值和所述定位模块确定的定位模块的中心的位置信息，确定所述负载的实际位置信息。
在一个实施例中，所述位置补偿值可以为所述位置偏差值在地球坐标系中的投影。在某些实施例中，所述地球坐标系由经度、纬度以及高度组成。在一个实施例中，所述定位设备可以将所述位置补偿值存储到补偿文件，以便后续可以通过PPK技术对所述定位模块获取的各个工作时间点的位置信息进行处理，以获得各个工作时间点的精准位置。
在一个实施例中，所述定位模块可以为天线，如GPS模块或RTK定位模块，所述定位模块的中心可以为天线相位中心；所述负载可以为拍摄装置(如相机)；在一个实施例中，所述飞行器姿态包括机体的飞行姿态和挂载在所述机体上的云台的姿态；或者，在其他实施例中，所述飞行器姿态包括机体的飞行姿态。
例如，定位设备可以通过RTK定位模块获取天线相位中心的精密位置，量取天线相位中心到与所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心的第一距离以及与所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心到拍摄装置中心的第二距离，根据所述第一距离与所述第二距离，确定所述定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值。定位设备可以通过飞控在拍照时刻记录的机体的飞行姿态、云台的姿态以及所述位置偏差值来计算出每张照片拍照时刻从天线相位中心到拍摄装置中心的位置补偿值，并根据所述位置补偿值和所述RTK定位模块获取的天线相位中心的精密位置，确定所述负载的实际位置信息。
具体请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种定位系统的结构示意图，如图1所示的定位系统包括：定位设备11和飞行器12，所述定位设备11可以为飞行器12的定位终端，具体地可以为遥控器、智能手机、平板电脑、膝上型电脑、地面站、穿戴式设备(手表、手环)中的任意一种或多种。所述飞行器12可以是旋翼型飞行器，例如四旋翼飞行器、六旋翼飞行器、八旋翼飞行器，也可以是固定翼飞行器。所述飞行器12包括动力系统121，动力系统用于为飞行器提供飞行动力，其中，动力系统121包括螺旋桨、电机、电子调速器中的任意一种或多种；所述飞行器12还可以包括云台122以及负载123，负载123通过云台122搭载于飞行器12的机体上；所述飞行器12还可以包括定位模块124。在某些实施例中，所述负载123用于在飞行器12的飞行过程中进行图像或视频拍摄，包括但不限于多光谱成像仪、高光谱成像仪、可见光相机及红外相机等。在某些实施例中，所述云台122为多轴转动及增稳系统，云台122的电机通过调整转动轴的转动角度来对成像设备的拍摄角度进行补偿，并通过设置适当的缓冲机构来防止或减小成像设备的抖动。在某些实施例中，所述定位模块124用于对负载123采集得到的图像或视频进行定位。
本发明实施例中，定位设备11可以确定所述飞行器12上定位模块124的中心与负载123中心之间的位置偏差值，并获取飞行器12在飞行过程中的飞行器姿态。定位设备11可以根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载123的位置补偿值，并根据所述位置补偿值，确定出所述负载123的实际位置信息。下面结合附图对本发明实施例的定位方法的实施例进行详细说明。
请参见图2，图2是本发明实施例提供的一种定位方法的流程示意图，所述定位方法可以由定位设备执行，其中，所述定位设备的具体解释如前所述，此处不再赘述。具体的，本发明实施例的所述方法包括如下步骤。
S201：确定飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值。
本发明实施例中，定位设备可以确定所述飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值。在一个实施例中，所述定位模块的中心可以是天线的相位中心，所述天线包括如GPS、RTK等定位模块。
在一个实施例中，所述负载通过云台挂载于飞行器的机体上，所述云台包括至少一个轴组件；所述定位设备在确定所述飞行器的定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值时，可以计算所述定位模块的中心与所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心的第一距离，以及计算所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心与所述负载中心的第二距离，并根据所述第一距离和所述第二距离，确定所述定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值。
例如，假设所述定位模块为RTK定位模块，所述负载为拍摄装置，则定位设备可以通过所述RTK定位模块获取天线相位中心的位置信息，并计算天线相位中心到与所述云台中和所述拍摄装置所连接的轴组件的转动中心的第一距离x以及与所述云台中和所述拍摄装置所连接的轴组件的转动中心到拍摄装置中心的第二距离y，从而根据所述第一距离x与所述第二距离y，确定所述定位模块的中心与拍摄装置中心之间的位置偏差值。
在一个实施例中，所述位置偏差值是指在飞行器的机体坐标系中所述定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值，该位置偏差值由飞行器的结构决定。在一个实施例中，所述机体坐标系包括偏航轴(yaw)，横滚轴(roll)以及俯仰轴(pitch)。
在一个实施例中，所述挂载在所述飞行器上的云台可以为多轴云台并包括多个可转动连接的轴组件，所述负载与其中一个轴组件可转动地连接。在其他实施例中，所述云台可以包括依次可转动地连接的偏航轴组件、横滚轴组件和俯仰轴组件，所述负载与所述俯仰轴组件可转动地连接。
S202：获取飞行器姿态。
本发明实施例中，定位设备可以在飞行器的飞行过程中获取到飞行器姿态。在一个实施例中，所述飞行器姿态包括飞行器的机体的飞行姿态，所述定位设备在获取飞行器姿态时，可以获取所述飞行器的机体的飞行姿态。在某些实施例中，所述飞行姿态由偏航角(yaw)，横滚角(roll)以及俯仰角(pitch)确定。
在一个实施例中，所述飞行器姿态包括飞行器的机体的飞行姿态和挂载在所述机体上的云台的姿态，所述定位设备在获取飞行器姿态时，可以获取所述飞行器的机体的飞行姿态和挂载在所述机体上的云台的姿态，并将所述飞行姿态和云台的姿态进行叠加，确定为所述飞行器姿态。
在某些实施例中，所述飞行器没有挂载云台，所述负载直接固定于机体上，或者所述飞行器在飞行过程中，云台姿态不变，此时飞行器姿态包括机体的飞行姿态即可。
在一个实施例中，所述定位设备在获取飞行器姿态时，可以对所述飞行器和负载进行时间同步处理，并根据所述负载的工作时间点，获取所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态。在某些实施例中，所述定位设备可以通过对所述飞行器的飞控和负载中的计时器进行时间同步处理，来实现在对所述飞行器和负载的时间同步。例如，假设所述定位模块为RTK定位模块，所述负载为拍摄装置，则所述飞行器在处于飞行状态，所述RTK定位模块可以向飞控和拍摄装置发送同步信号PPS，从而使RTK定位模块、飞控和拍摄装置在时间上得到同步。
S203：根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值。
本发明实施例中，定位设备在确定出所述飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值以及飞行器姿态之后，可以根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值。
在一个实施例中，所述定位设备在根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值时，所述负载的位置补偿值为所述位置偏差值根据所述飞行器姿态在地球坐标系中的投影，所述地球坐标系的解释如前所述，此处不再赘述。
在一个实施例中，所述定位设备可以根据飞行姿态偏航角(yaw)，横滚角(roll)以及俯仰角(pitch)，确定所述飞行器的机体坐标系，并在所述机体坐标系中通过旋转矩阵将所述位置偏差值投射到地球坐标系中，得到所述定位模块的中心与负载中心之间的位置补偿值。在一个实施例中，所述旋转矩阵为如下所示的矩阵：
其中，所述α、β、γ为飞行器的姿态角。
例如，假设所述地球坐标系为经度、维度、高度坐标系，则所述定位设备可以根据飞行姿态角，通过上述旋转矩阵将位置偏差值投射到北东地坐标系中，得到所述定位模块的中心与负载中心之间的位置补偿值，即飞行器当前姿态下在地球坐标系中的各维度的位置补偿。
S204：根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息。
本发明实施例中，定位设备可以根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息。
在一个实施例中，所述定位设备在根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息时，可以对所述定位模块、飞行器和负载进行时间同步处理，并根据所述负载在工作时间点时所述定位模块获取的位置信息，以及所述负载在工作时间点时的位置补偿值，确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息。例如，假设所述定位模块为RTK定位模块，所述负载为拍摄装置，所述工作时间点为拍摄时刻，则所述定位设备可以根据所述拍摄装置在拍摄时刻时所述RTK定位模块获取的位置信息，以及所述拍摄装置在拍摄时刻时的位置补偿值，确定所述拍摄装置在拍摄时刻时的实际位置信息。
本发明实施例中，定位设备可以确定所述飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值，以及获取飞行器姿态，并根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值，从而根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息。通过这种方式，实现了自动化、智能化地定位，提高了定位精度。
请参见图3，图3是本发明实施例提供的另一种定位方法的流程示意图，所述方法可以由定位设备执行，其中，所述定位设备的具体解释如前所述。本发明实施例的所述方法包括如下步骤。
S301：确定定位模块的中心与云台中和负载所连接的轴组件的转动中心的第一距离。
本发明实施例中，飞行器上的负载可以通过云台挂载于飞行器的机体上，飞行器上的云台包括至少一个轴组件，所述定位设备可以确定所述定位模块的中心与所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心的第一距离。
S302：确定所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心与所述负载中心的第二距离。
本发明实施例中，定位设备可以确定所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心与所述负载中心的第二距离。
S303：根据所述第一距离与所述第二距离，确定所述定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值。
本发明实施例中，定位设备可以根据所述第一距离与所述第二距离，确定所述定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值。
在一个实施例中，所述定位设备在根据所述第一距离与所述第二距离，确定所述定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值时，可以计算所述定位模块的中心与所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心在的第一距离，以及计算所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心与所述负载中心的第二距离，并根据所述第一距离以及所述第二距离，计算得到所述定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值。
S304：对飞行器和负载进行时间同步处理。
本发明实施例中，定位设备可以对所述飞行器和负载进行时间同步处理。在一个实施例中，所述定位设备可以通过对所述飞行器的飞控和负载中的计时器进行时间同步处理，来实现在对所述飞行器和负载的时间同步。
S305：根据所述负载的工作时间点，获取所述负载在工作时间点时的飞行器姿态。
本发明实施例中，定位设备可以实时获取所述负载的工作时间点，并根据所述负载的工作时间点，获取所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态。
在一个实施例中，所述定位设备在获取所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态时，可以通过内插法获取所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态。
在一个实施例中，所述定位设备在根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值时，可以根据所述位置偏差值和所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态，确定负载在工作时间点时的位置补偿值。
S305：根据所述位置偏差值和所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态，确定所述负载在工作时间点时的位置补偿值。
本发明实施例中，定位设备可以根据所述位置偏差值和所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态，确定所述负载在工作时间点时的位置补偿值。
在一个实施例中，所述定位设备在确定出所述负载在工作时间点时的位置补偿值之后，可以将所述位置补偿值写入所述负载在所述工作时间点采集到的图像或视频上。在一个实施例中，所述确定位置补偿值的实施例及举例如前所述，此处不再赘述。
S306：根据所述负载在工作时间点时定位模块获取的位置信息，以及所述负载在工作时间点时的位置补偿值，确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息。
本发明实施例中，定位设备可以根据所述负载在工作时间点时所述定位模块获取的位置信息，以及所述负载在工作时间点时的位置补偿值，确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息。
在一个实施例中，所述定位模块可以包括精准定位装置；在某些实施例中，所述定位设备在确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息时，可以获取所述精准定位装置在所述负载的工作时间点时的位置信息和位置补偿值，并根据所述精准定位装置在所述负载的工作时间点时获取的位置信息和位置补偿值，确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息。在某些实施例中，所述精准定位装置为RTK定位模块。
例如，假设所述定位模块为精准定位装置，所述精准定位装置为RTK定位模块，所述负载为拍摄装置，所述工作时间点为拍摄时刻，则定位设备可以获取所述RTK定位模块在所述拍摄装置的拍摄时刻时的位置信息和位置补偿值，并根据所述RTK定位模块在所述拍摄装置的拍摄时刻时获取的位置信息和位置补偿值，确定所述拍摄装置在拍摄时刻时的实际位置信息。
在一个实施例中，所述定位设备在确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息时，可以检测所述定位模块的定位精度是否低于预设精度，如果检测结果为所述定位精度低于所述预设精度，则所述定位设备可以将所述负载在各个工作时间点时的位置补偿值存储到补偿文件中，并通过PPK技术对所述定位模块获取的各个工作时间点的位置信息进行处理，以获取各工作时间点时所述定位模块中心的精确位置信息；所述定位设备可以根据所述补偿文件和所述定位模块中心的精确位置信息，获取所述负载在工作时间点的实际位置信息。在某些实施例中，所述定位模块可以为GPS模块。在某些实施例中，所述补偿文件可以是在SD卡测绘任务文件夹下生成的，在其他实施例中，所述补偿文件还可以是在其他文件夹下生成的，本发明实施例不做具体限定。
例如，假设所述定位模块为GPS模块，所述负载为拍摄装置，所述工作时间点为拍摄时刻，则定位设备可以通过所述GPS模块获取定位精度，并检测所述GPS模块的定位精度是否低于预设精度，如果检测结果为所述定位精度低于所述预设精度，则所述定位设备可以将所述拍摄装置在各个拍摄时刻时的位置补偿值存储到补偿文件中，并通过PPK技术对所述GPS模块获取的各个拍摄时刻的位置信息进行处理，以获取各拍摄时刻时所述GPS模块中心的精确位置信息；所述定位设备可以根据所述补偿文件和所述GPS模块中心的精确位置信息，获取所述拍摄装置在拍摄时刻的实际位置信息。
本发明实施例中，定位设备可以确定所述飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值，以及获取飞行器姿态，并根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值，从而根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息。通过这种方式，实现了自动化、智能化地定位，提高了定位精度。
请参见图4，图4是本发明实施例提供的一种定位设备的结构示意图。具体的，所述定位设备包括：存储器401、处理器402以及数据接口403。
所述存储器401可以包括易失性存储器(volatile memory)；存储器401也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)；存储器401还可以包括上述种类的存储器的组合。所述处理器402可以是中央处理器(central processing unit，CPU)。所述处理器402还可以进一步包括硬件定位设备。上述硬件定位设备可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或其组合。具体例如可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logicdevice，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，FPGA)或其任意组合。
进一步地，所述存储器401用于存储程序指令，当程序指令被执行时所述处理器402可以调用存储器401中存储的程序指令，用于执行如下步骤：
确定所述飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值；
获取飞行器姿态；
根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值；
根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息。
进一步地，所述负载通过云台挂载于所述机体，所述云台包括至少一个轴组件，所述处理器402在确定所述飞行器的定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值时，具体用于：
确定所述定位模块的中心与所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心的第一距离；
确定所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心与所述负载中心的第二距离；
根据所述第一距离与所述第二距离，确定所述定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值。
进一步地，所述云台为多轴云台并包括多个可转动连接的轴组件，所述负载与其中一个轴组件可转动地连接。
进一步地，所述云台包括依次可转动地连接的偏航轴组件、横滚轴组件和俯仰轴组件，所述负载与所述俯仰轴组件可转动地连接。
进一步地，所述处理器402在获取飞行器姿态时，具体用于：
获取所述机体的飞行姿态；或者，
获取所述机体的飞行姿态和挂载在所述机体上的云台的姿态，叠加以确定所述飞行器姿态。
进一步地，所述处理器402在获取所述飞行器姿态时，具体用于：
对所述飞行器和负载进行时间同步处理；
根据所述负载的工作时间点，获取所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态。
进一步地，所述处理器402在获取所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态时，具体用于：
通过内插法获取所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态。
进一步地，所述处理器402在根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值时，具体用于：
根据所述位置偏差值和所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态，确定负载在工作时间点时的位置补偿值。
进一步地，所述处理器402在根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息时，具体用于：
对所述定位模块、飞行器和负载进行时间同步处理；
根据所述负载在工作时间点时所述定位模块获取的位置信息，以及所述负载在工作时间点时的位置补偿值，确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息。
进一步地，所述定位模块包括精准定位装置，所述处理器402在确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息时，具体用于：
获取所述精准定位装置在所述负载的工作时间点时的位置信息和位置补偿值；
根据所述精准定位装置在所述负载的工作时间点时获取的位置信息和位置补偿值，确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息。
进一步地，所述精准定位装置为RTK定位模块。
进一步地，所述处理器402在确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息时，具体用于：
当所述定位模块的定位精度低于预设精度时，将所述负载在各个工作时间点时的位置补偿值存储到补偿文件；
通过PPK技术对所述定位模块获取的各个工作时间点的位置信息进行处理，以获取各工作时间点时所述定位模块中心的精确位置信息；
根据所述补偿文件和所述定位模块中心的精确位置信息，获取所述负载在工作时间点的实际位置信息。
进一步地，所述定位模块为GPS模块。
进一步地，所述处理器402对所述飞行器和负载进行时间同步处理时，具体用于：
对所述飞行器的飞控和负载中的计时器进行时间同步处理。
进一步地，所述确定所述飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值步骤中，所述位置偏差值为在机体坐标系中所述定位模块的中心与负载中心之间的偏差值。
进一步地，所述机体坐标系包括偏航轴(yaw)，横滚轴(roll)以及俯仰轴(pitch)。
进一步地，所述根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值步骤中，所述负载的位置补偿值为所述位置偏差值根据所述飞行器姿态在地球坐标系中的投影。
进一步地，所述地球坐标系包括经度、维度以及高度。
进一步地，所述负载为拍摄装置、红外探测装置、测绘仪中的至少一种。
进一步地，所述定位模块为天线。
本发明实施例中，定位设备可以确定所述飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值，以及获取飞行器姿态，并根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值，从而根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息。通过这种方式，实现了自动化、智能化地定位，提高了定位精度。
本发明实施例还提供了一种飞行器，包括：机体；设置在机体上的动力系统，用于提供飞行动力；挂载于机体上的负载，用于采集图像；定位模块，用于对挂载于机体上的负载进行定位；处理器，用于确定所述飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值；获取飞行器姿态；根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值；根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息。
进一步地，所述负载通过云台挂载于所述机体，所述云台包括至少一个轴组件，所述处理器在确定所述飞行器的定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值时，具体用于：
确定所述定位模块的中心与所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心的第一距离；
确定所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心与所述负载中心的第二距离；
根据所述第一距离与所述第二距离，确定所述定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值。
进一步地，所述云台为多轴云台并包括多个可转动连接的轴组件，所述负载与其中一个轴组件可转动地连接。
进一步地，所述云台包括依次可转动地连接的偏航轴组件、横滚轴组件和俯仰轴组件，所述负载与所述俯仰轴组件可转动地连接。
进一步地，所述处理器在获取飞行器姿态时，具体用于：
获取所述机体的飞行姿态；或者，
获取所述机体的飞行姿态和挂载在所述机体上的云台的姿态，叠加以确定所述飞行器姿态。
进一步地，所述处理器在获取所述飞行器姿态时，具体用于：
对所述飞行器和负载进行时间同步处理；
根据所述负载的工作时间点，获取所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态。
进一步地，所述处理器在获取所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态时，具体用于：
通过内插法获取所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态。
进一步地，所述处理器在根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值时，具体用于：
根据所述位置偏差值和所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态，确定负载在工作时间点时的位置补偿值。
进一步地，所述处理器在根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息时，具体用于：
对所述定位模块、飞行器和负载进行时间同步处理；
根据所述负载在工作时间点时所述定位模块获取的位置信息，以及所述负载在工作时间点时的位置补偿值，确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息。
进一步地，所述定位模块包括精准定位装置，所述处理器在确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息时，具体用于：
获取所述精准定位装置在所述负载的工作时间点时的位置信息和位置补偿值；
根据所述精准定位装置在所述负载的工作时间点时获取的位置信息和位置补偿值，确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息。
进一步地，所述精准定位装置为RTK定位模块。
进一步地，所述处理器在确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息时，具体用于：
当所述定位模块的定位精度低于预设精度时，将所述负载在各个工作时间点时的位置补偿值存储到补偿文件；
通过PPK技术对所述定位模块获取的各个工作时间点的位置信息进行处理，以获取各工作时间点时所述定位模块中心的精确位置信息；
根据所述补偿文件和所述定位模块中心的精确位置信息，获取所述负载在工作时间点的实际位置信息。
进一步地，所述定位模块为GPS模块。
进一步地，所述对所述飞行器和负载进行时间同步处理时，具体用于：
对所述飞行器的飞控和负载中的计时器进行时间同步处理。
进一步地，所述确定所述飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值步骤中，所述位置偏差值为在机体坐标系中所述定位模块的中心与负载中心之间的偏差值。
进一步地，所述机体坐标系包括偏航轴(yaw)，横滚轴(roll)以及俯仰轴(pitch)。
进一步地，所述根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值步骤中，所述负载的位置补偿值为所述位置偏差值根据所述飞行器姿态在地球坐标系中的投影。
进一步地，所述地球坐标系包括经度、维度以及高度。
进一步地，所述负载为拍摄装置、红外探测装置、测绘仪中的至少一种。
进一步地，所述定位模块为天线。
本发明实施例中，所述飞行器上的定位设备可以确定所述飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值，以及获取飞行器姿态，并根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值，从而根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息。通过这种方式，实现了自动化、智能化地定位，提高了定位精度。
在本发明的实施例中还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明图2或图3所对应实施例中描述的定位方法，也可实现图4所述本发明所对应实施例的定位设备，在此不再赘述。
所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的设备的内部存储单元，例如设备的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述设备的外部存储设备，例如所述设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述计算机可读存储介质还可以既包括所述设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述计算机可读存储介质用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
以上所揭露的仅为本发明部分实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (61)
1.一种定位方法，其特征在于，应用于飞行器，所述飞行器包括挂载于机体上的负载以及定位模块，所述方法包括：
确定所述飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值；
获取飞行器姿态；
根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值；
根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载通过云台挂载于所述机体，所述云台包括至少一个轴组件，所述确定所述飞行器的定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值，包括：
确定所述定位模块的中心与所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心的第一距离；
确定所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心与所述负载中心的第二距离；
根据所述第一距离与所述第二距离，确定所述定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述云台为多轴云台并包括多个可转动连接的轴组件，所述负载与其中一个轴组件可转动地连接。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述云台包括依次可转动地连接的偏航轴组件、横滚轴组件和俯仰轴组件，所述负载与所述俯仰轴组件可转动地连接。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取飞行器姿态，包括：
获取所述机体的飞行姿态；或者，
获取所述机体的飞行姿态和挂载在所述机体上的云台的姿态，叠加以确定所述飞行器姿态。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取所述飞行器姿态，包括：
对所述飞行器和负载进行时间同步处理；
根据所述负载的工作时间点，获取所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态，包括：
通过内插法获取所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值，包括：
根据所述位置偏差值和所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态，确定负载在工作时间点时的位置补偿值。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息，包括：
对所述定位模块、飞行器和负载进行时间同步处理；
根据所述负载在工作时间点时所述定位模块获取的位置信息，以及所述负载在工作时间点时的位置补偿值，确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述定位模块包括精准定位装置，所述确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息，包括：
获取所述精准定位装置在所述负载的工作时间点时的位置信息和位置补偿值；
根据所述精准定位装置在所述负载的工作时间点时获取的位置信息和位置补偿值，确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述精准定位装置为RTK(Real TimeKinematic，实时动态技术)定位模块。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息，包括：
当所述定位模块的定位精度低于预设精度时，将所述负载在各个工作时间点时的位置补偿值存储到补偿文件；
通过PPK(Post processing kinematic,动态后处理)技术对所述定位模块获取的各个工作时间点的位置信息进行处理，以获取各工作时间点时所述定位模块中心的精确位置信息；
根据所述补偿文件和所述定位模块中心的精确位置信息，获取所述负载在工作时间点的实际位置信息。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述定位模块为GPS模块。
14.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对所述飞行器和负载进行时间同步处理，包括：
对所述飞行器的飞控和负载中的计时器进行时间同步处理。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述确定所述飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值步骤中，所述位置偏差值为在机体坐标系中所述定位模块的中心与负载中心之间的偏差值。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述机体坐标系包括偏航轴(yaw)，横滚轴(roll)以及俯仰轴(pitch)。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，
所述根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值步骤中，所述负载的位置补偿值为所述位置偏差值根据所述飞行器姿态在地球坐标系中的投影。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述地球坐标系包括经度、维度以及高度。
19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载为拍摄装置、红外探测装置、测绘仪中的至少一种。
20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位模块为天线。
21.一种定位设备，其特征在于，应用于飞行器，所述飞行器包括挂载于机体上的负载以及定位模块，所述设备包括存储器和处理器；
所述存储器，用于存储程序指令；
所述处理器，用于调用所述程序指令，当所述程序指令被执行时，用于执行以下操作：
确定所述飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值；
获取飞行器姿态；
根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值；
根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息。
22.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述负载通过云台挂载于所述机体，所述云台包括至少一个轴组件，所述处理器在确定所述飞行器的定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值时，具体用于：
确定所述定位模块的中心与所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心的第一距离；
确定所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心与所述负载中心的第二距离；
根据所述第一距离与所述第二距离，确定所述定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值。
23.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，所述云台为多轴云台并包括多个可转动连接的轴组件，所述负载与其中一个轴组件可转动地连接。
24.根据权利要求23所述的设备，其特征在于，所述云台包括依次可转动地连接的偏航轴组件、横滚轴组件和俯仰轴组件，所述负载与所述俯仰轴组件可转动地连接。
25.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述处理器在获取飞行器姿态时，具体用于：
获取所述机体的飞行姿态；或者，
获取所述机体的飞行姿态和挂载在所述机体上的云台的姿态，叠加以确定所述飞行器姿态。
26.根据权利要求25所述的设备，其特征在于，所述处理器在获取所述飞行器姿态时，具体用于：
对所述飞行器和负载进行时间同步处理；
根据所述负载的工作时间点，获取所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态。
27.根据权利要求26所述的设备，其特征在于，所述处理器在获取所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态时，具体用于：
通过内插法获取所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态。
28.根据权利要求26所述的设备，其特征在于，所述处理器在根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值时，具体用于：
根据所述位置偏差值和所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态，确定负载在工作时间点时的位置补偿值。
29.根据权利要求28所述的设备，其特征在于，所述处理器在根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息时，具体用于：
对所述定位模块、飞行器和负载进行时间同步处理；
根据所述负载在工作时间点时所述定位模块获取的位置信息，以及所述负载在工作时间点时的位置补偿值，确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息。
30.根据权利要求29所述的设备，其特征在于，所述定位模块包括精准定位装置，所述处理器在确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息时，具体用于：
获取所述精准定位装置在所述负载的工作时间点时的位置信息和位置补偿值；
根据所述精准定位装置在所述负载的工作时间点时获取的位置信息和位置补偿值，确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息。
31.根据权利要求30所述的设备，其特征在于，所述精准定位装置为RTK定位模块。
32.根据权利要求29所述的设备，其特征在于，所述处理器在确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息时，具体用于：
当所述定位模块的定位精度低于预设精度时，将所述负载在各个工作时间点时的位置补偿值存储到补偿文件；
通过PPK技术对所述定位模块获取的各个工作时间点的位置信息进行处理，以获取各工作时间点时所述定位模块中心的精确位置信息；
根据所述补偿文件和所述定位模块中心的精确位置信息，获取所述负载在工作时间点的实际位置信息。
33.根据权利要求32所述的设备，其特征在于，所述定位模块为GPS模块。
34.根据权利要求26所述的设备，其特征在于，所述对所述飞行器和负载进行时间同步处理时，具体用于：
对所述飞行器的飞控和负载中的计时器进行时间同步处理。
35.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，
所述确定所述飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值步骤中，所述位置偏差值为在机体坐标系中所述定位模块的中心与负载中心之间的偏差值。
36.根据权利要求35所述的设备，其特征在于，所述机体坐标系包括偏航轴(yaw)，横滚轴(roll)以及俯仰轴(pitch)。
37.根据权利要求35所述的设备，其特征在于，
所述根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值步骤中，所述负载的位置补偿值为所述位置偏差值根据所述飞行器姿态在地球坐标系中的投影。
38.根据权利要求37所述的设备，其特征在于，所述地球坐标系包括经度、维度以及高度。
39.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述负载为拍摄装置、红外探测装置、测绘仪中的至少一种。
40.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述定位模块为天线。
41.一种飞行器，其特征在于，包括：
机体；
设置在机体上的动力系统，用于提供飞行动力；
挂载于机体上的负载，用于采集图像；
定位模块，用于对挂载于机体上的负载进行定位；
处理器，用于确定所述飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值；获取飞行器姿态；根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值；根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息。
42.根据权利要求41所述的飞行器，其特征在于，所述负载通过云台挂载于所述机体，所述云台包括至少一个轴组件，所述处理器在确定所述飞行器的定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值时，具体用于：
确定所述定位模块的中心与所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心的第一距离；
确定所述云台中和所述负载所连接的轴组件的转动中心与所述负载中心的第二距离；
根据所述第一距离与所述第二距离，确定所述定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值。
43.根据权利要求42所述的飞行器，其特征在于，所述云台为多轴云台并包括多个可转动连接的轴组件，所述负载与其中一个轴组件可转动地连接。
44.根据权利要求43所述的飞行器，其特征在于，所述云台包括依次可转动地连接的偏航轴组件、横滚轴组件和俯仰轴组件，所述负载与所述俯仰轴组件可转动地连接。
45.根据权利要求41所述的飞行器，其特征在于，所述处理器在获取飞行器姿态时，具体用于：
获取所述机体的飞行姿态；或者，
获取所述机体的飞行姿态和挂载在所述机体上的云台的姿态，叠加以确定所述飞行器姿态。
46.根据权利要求45所述的飞行器，其特征在于，所述处理器在获取所述飞行器姿态时，具体用于：
对所述飞行器和负载进行时间同步处理；
根据所述负载的工作时间点，获取所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态。
47.根据权利要求46所述的飞行器，其特征在于，所述处理器在获取所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态时，具体用于：
通过内插法获取所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态。
48.根据权利要求46所述的飞行器，其特征在于，所述处理器在根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值时，具体用于：
根据所述位置偏差值和所述负载在工作时间点时的所述飞行器姿态，确定负载在工作时间点时的位置补偿值。
49.根据权利要求48所述的飞行器，其特征在于，所述处理器在根据所述位置补偿值，确定所述负载的实际位置信息时，具体用于：
对所述定位模块、飞行器和负载进行时间同步处理；
根据所述负载在工作时间点时所述定位模块获取的位置信息，以及所述负载在工作时间点时的位置补偿值，确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息。
50.根据权利要求49所述的飞行器，其特征在于，所述定位模块包括精准定位装置，所述处理器在确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息时，具体用于：
获取所述精准定位装置在所述负载的工作时间点时的位置信息和位置补偿值；
根据所述精准定位装置在所述负载的工作时间点时获取的位置信息和位置补偿值，确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息。
51.根据权利要求50所述的飞行器，其特征在于，所述精准定位装置为RTK定位模块。
52.根据权利要求49所述的飞行器，其特征在于，所述处理器在确定所述负载在工作时间点时的实际位置信息时，具体用于：
当所述定位模块的定位精度低于预设精度时，将所述负载在各个工作时间点时的位置补偿值存储到补偿文件；
通过PPK技术对所述定位模块获取的各个工作时间点的位置信息进行处理，以获取各工作时间点时所述定位模块中心的精确位置信息；
根据所述补偿文件和所述定位模块中心的精确位置信息，获取所述负载在工作时间点的实际位置信息。
53.根据权利要求52所述的飞行器，其特征在于，所述定位模块为GPS模块。
54.根据权利要求46所述的飞行器，其特征在于，所述对所述飞行器和负载进行时间同步处理时，具体用于：
对所述飞行器的飞控和负载中的计时器进行时间同步处理。
55.根据权利要求41所述的飞行器，其特征在于，
所述确定所述飞行器上定位模块的中心与负载中心之间的位置偏差值步骤中，所述位置偏差值为在机体坐标系中所述定位模块的中心与负载中心之间的偏差值。
56.根据权利要求55所述的飞行器，其特征在于，所述机体坐标系包括偏航轴(yaw)，横滚轴(roll)以及俯仰轴(pitch)。
57.根据权利要求55所述的飞行器，其特征在于，
所述根据所述位置偏差值和所述飞行器姿态，确定所述负载的位置补偿值步骤中，所述负载的位置补偿值为所述位置偏差值根据所述飞行器姿态在地球坐标系中的投影。
58.根据权利要求57所述的飞行器，其特征在于，所述地球坐标系包括经度、维度以及高度。
59.根据权利要求41所述的飞行器，其特征在于，所述负载为拍摄装置、红外探测装置、测绘仪中的至少一种。
60.根据权利要求41所述的飞行器，其特征在于，所述定位模块为天线。
61.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至20任一项所述方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20200121 |