本發(fā)明涉及定位技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種無(wú)人機(jī)精確定位的方法及裝置。
背景技術(shù):
隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展以及成本的降低,無(wú)人機(jī)應(yīng)用已從傳統(tǒng)的軍用領(lǐng)域發(fā)展到民用領(lǐng)域。例如隨著電子商務(wù)的迅速發(fā)展,人們開始使用無(wú)人機(jī)承擔(dān)快遞業(yè)務(wù)。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有無(wú)人機(jī)快遞還存在以下不足:現(xiàn)有無(wú)人機(jī)通常采用GPS(Global Positioning System,全球定位系統(tǒng),簡(jiǎn)稱GPS)定位經(jīng)緯度,并采用氣壓傳感器定位海拔,由于該種定位方式本身存在一定的誤差,并且如果受到遮擋或惡劣天氣的影響,誤差可能還會(huì)更大,由此造成目前的無(wú)人機(jī)在承擔(dān)快遞業(yè)務(wù)時(shí),一般需要先將物品送到指定地點(diǎn)(目標(biāo)用戶位置附近區(qū)域),再由快遞員送到用戶手中。該種方式仍然需要快遞人員參與分揀、轉(zhuǎn)運(yùn)工作,不利于運(yùn)輸成本的降低。也有一些無(wú)人機(jī)輔助定位方案,通過在目的位置處放置紅外發(fā)射器,實(shí)現(xiàn)將物品直接送達(dá)目的位置。但是由于該種方式需要在目的位置放置額外的輔助定位裝置,同樣會(huì)不必要的增加成本,不利于無(wú)人機(jī)運(yùn)輸業(yè)務(wù)的普及。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施方式的目的在于提供一種無(wú)人機(jī)精確定位的方法及裝置,其通過目標(biāo)位置處的無(wú)線熱點(diǎn)輔助以提高無(wú)人機(jī)定位精度,從而可以在不增加額外成本的前提下滿足無(wú)人機(jī)快遞直達(dá),有利于擴(kuò)大無(wú)人機(jī)的運(yùn)輸業(yè)務(wù)范圍。
第一方面,本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種無(wú)人機(jī)精確定位的方法,包括:
獲取目標(biāo)位置信息;其中,所述目標(biāo)位置信息包括:目標(biāo)位置和目標(biāo)位置處的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第一接收信號(hào)強(qiáng)度;其中,所述N為大于2的自然數(shù);
當(dāng)?shù)竭_(dá)第一位置D1時(shí),獲取所述N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第二接收信號(hào)強(qiáng)度;
根據(jù)所述第一接收信號(hào)強(qiáng)度和所述第二接收信號(hào)強(qiáng)度,控制無(wú)人機(jī)從所述第一位置D1到達(dá)所述目標(biāo)位置。
第二方面,本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了一種無(wú)人機(jī)精確定位的裝置,包括:
第一獲取模塊,用于獲取目標(biāo)位置信息;其中,所述目標(biāo)位置信息包括:目標(biāo)位置和目標(biāo)位置處的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第一接收信號(hào)強(qiáng)度;其中,所述N為大于2的自然數(shù);
檢測(cè)模塊,用于在到達(dá)第一位置D1時(shí)觸發(fā)第二獲取模塊;
所述第二獲取模塊,用于在所述第一位置D1處獲取所述N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第二接收信號(hào)強(qiáng)度;
控制模塊,用于根據(jù)所述第一接收信號(hào)強(qiáng)度和所述第二接收信號(hào)強(qiáng)度,控制無(wú)人機(jī)從所述第一位置D1到達(dá)所述目標(biāo)位置。
本發(fā)明實(shí)施方式相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言,無(wú)人機(jī)通過獲取目標(biāo)位置處和第一位置處的無(wú)線熱點(diǎn)的接收信號(hào)強(qiáng)度(即第一接收信號(hào)強(qiáng)度和第二接收信號(hào)強(qiáng)度),從而可以利用第一位置處和目標(biāo)位置處的接收信號(hào)強(qiáng)度精確確定第一位置與目標(biāo)位置的偏差,進(jìn)而可以根據(jù)該偏差控制無(wú)人機(jī)從第一位置到達(dá)由無(wú)線熱點(diǎn)的接收信號(hào)強(qiáng)度確定的精確的目標(biāo)位置,實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)精確定位,由于目前無(wú)線熱點(diǎn)的分布已經(jīng)十分廣泛而密集,所以采用本發(fā)明實(shí)施方式的無(wú)人機(jī)精確定位的方法不會(huì)增加額外的成本,從而有利于無(wú)人機(jī)運(yùn)輸業(yè)務(wù)服務(wù)范圍的擴(kuò)大。
另外,所述獲取所述N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第二接收信號(hào)強(qiáng)度,具體包括:
判定所述第一位置D1處的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)與所述目標(biāo)位置處的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)為相同無(wú)線熱點(diǎn);
獲取N個(gè)相同無(wú)線熱點(diǎn)的第二接收信號(hào)強(qiáng)度。
由于第一位置處的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)與目標(biāo)位置處的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)為相同無(wú)線熱點(diǎn)時(shí),求得的第一位置處和目標(biāo)位置處的偏差才更為準(zhǔn)確,所以在獲取N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第二接收信號(hào)強(qiáng)度時(shí),判定第一位置處D1的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)與目標(biāo)位置處的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)為相同無(wú)線熱點(diǎn)可以保證無(wú)人機(jī)定位的精確度。
另外,所述根據(jù)所述第一接收信號(hào)強(qiáng)度和所述第二接收信號(hào)強(qiáng)度,控制無(wú)人機(jī)從所述第一位置D1到達(dá)所述目標(biāo)位置,具體包括:
根據(jù)所述N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第一接收信號(hào)強(qiáng)度和第二接收信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算得到所述第一位置D1和所述目標(biāo)位置之間的偏離距離以及所述目標(biāo)位置相對(duì)所述第一位置D1的方位;
根據(jù)所述偏離距離和所述方位控制所述無(wú)人機(jī)到達(dá)所述目標(biāo)位置。
另外,所述N等于3;
所述根據(jù)所述N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第一接收信號(hào)強(qiáng)度和第二接收信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算得到所述第一位置D1和所述目標(biāo)位置之間的偏離距離以及所述目標(biāo)位置相對(duì)所述第一位置D1的方位,具體包括:
根據(jù)所述第一接收信號(hào)強(qiáng)度和所述第二接收信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算得到所述第一位置D1與3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的當(dāng)前距離以及所述目標(biāo)位置與所述3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的目標(biāo)距離;
以所述第一位置D1和目標(biāo)位置為兩個(gè)頂點(diǎn),并以所述3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)其中之一為第三個(gè)頂點(diǎn),以所述當(dāng)前距離和所述目標(biāo)距離為邊分別建立三個(gè)三角形;
根據(jù)所述三個(gè)三角形的兩個(gè)已知邊利用余弦定理計(jì)算得到所述偏離距離以及所述方位。
另外,所述根據(jù)所述偏離距離和所述方位控制所述無(wú)人機(jī)到達(dá)所述目標(biāo)位置,具體包括:
當(dāng)所述偏移距離小于預(yù)設(shè)距離時(shí),確定所述第一位置D1為所述目標(biāo)位置;
當(dāng)所述偏移距離大于或者等于預(yù)設(shè)距離時(shí),控制所述無(wú)人機(jī)沿所述方位前進(jìn)所述偏移距離。
當(dāng)偏移距離在可接受范圍內(nèi)(即偏移距離小于預(yù)設(shè)距離)時(shí),確定無(wú)人機(jī)到達(dá)目標(biāo)位置,從而可以省掉不必要的無(wú)人機(jī)移動(dòng)過程。
另外,所述無(wú)線熱點(diǎn)包括以下之一:無(wú)線保真熱點(diǎn)、藍(lán)牙熱點(diǎn)。
由于無(wú)線保真熱點(diǎn)和藍(lán)牙熱點(diǎn)較為普及,因此有利于無(wú)人機(jī)精確定位方法的實(shí)施。
附圖說(shuō)明
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式無(wú)人機(jī)精確定位的方法的流程圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式無(wú)人機(jī)精確定位的方法的流程圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式中根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算第一位置D1和目標(biāo)位置的偏離距離和方位的幾何示意圖;
圖4是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式無(wú)人機(jī)精確定位的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式中第二獲取模塊403的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式中控制模塊404的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解,在本發(fā)明各實(shí)施方式中,為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是,即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改,也可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)所要求保護(hù)的技術(shù)方案。
本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及一種無(wú)人機(jī)精確定位的方法,可應(yīng)用于無(wú)人機(jī)快遞業(yè)務(wù)等。本實(shí)施方式中的無(wú)人機(jī)可以具有定位能力,例如可借助GPS實(shí)現(xiàn)經(jīng)緯度的定位、利用氣壓傳感器實(shí)現(xiàn)高度的定位等,另外,該無(wú)人機(jī)還可以具有訪問網(wǎng)絡(luò)的能力,例如可借助于3G、4G、WIFI(無(wú)線保真)、藍(lán)牙等方式接入互聯(lián)網(wǎng)。
如圖1所示,本實(shí)施方式的無(wú)人機(jī)精確定位的方法包括以下流程:
步驟101:獲取目標(biāo)位置信息。
其中,目標(biāo)位置信息包括:目標(biāo)位置和目標(biāo)位置處的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第一接收信號(hào)強(qiáng)度。其中,N為大于2的自然數(shù)。
步驟102:當(dāng)?shù)竭_(dá)第一位置D1時(shí),獲取N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第二接收信號(hào)強(qiáng)度。
步驟103:根據(jù)第一接收信號(hào)強(qiáng)度和第二接收信號(hào)強(qiáng)度,控制無(wú)人機(jī)從第一位置D1到達(dá)目標(biāo)位置。
步驟101中,目標(biāo)位置例如是快遞收件地址所在的經(jīng)緯度信息、海拔高度。目標(biāo)位置處的N(N例如取3)個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第一接收信號(hào)強(qiáng)度可以預(yù)先測(cè)試得到,3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)可以是目標(biāo)位置處能夠被搜索到的任意熱點(diǎn)。由于目前無(wú)線熱點(diǎn)普及率極高,尤其是在住宅或辦公區(qū),所以基本都能夠搜索到3個(gè)或更多無(wú)線熱點(diǎn)。當(dāng)目標(biāo)位置處的無(wú)線熱點(diǎn)數(shù)量較多時(shí),還可以選取接收信號(hào)強(qiáng)度最大的前3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)。在搜索并測(cè)試得到3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第一接收信號(hào)強(qiáng)度之后,將測(cè)試得到的第一接收信號(hào)強(qiáng)度和目標(biāo)位置一并發(fā)送至承擔(dān)該快遞業(yè)務(wù)的無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)可以通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線保真熱點(diǎn)等接收到目標(biāo)位置和第一接收信號(hào)強(qiáng)度。在實(shí)際應(yīng)用中,無(wú)線熱點(diǎn)可以是無(wú)線保真熱點(diǎn)、藍(lán)牙熱點(diǎn)等,本實(shí)施方式對(duì)于無(wú)線熱點(diǎn)的類型不做具體限制。
步驟102中,無(wú)人機(jī)可以根據(jù)GPS、氣壓傳感器對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行定位以便到達(dá)目標(biāo)位置,但是,通常由于GPS、氣壓傳感器存在一定的誤差導(dǎo)致無(wú)人機(jī)根據(jù)目標(biāo)位置定位得到的第一位置D1與無(wú)人機(jī)獲取的的目標(biāo)位置(即實(shí)際的目標(biāo)位置)之間存在偏差。例如,GPS在經(jīng)緯度定位上存在5到10米左右的誤差,而氣壓傳感器受天氣等因素的影響,誤差可能更大。因此,步驟102中,當(dāng)無(wú)人機(jī)到達(dá)第一位置D1時(shí),需要獲取無(wú)人機(jī)在步驟101中接收到的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第二接收信號(hào)強(qiáng)度。無(wú)線熱點(diǎn)的接收信號(hào)強(qiáng)度的獲取方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,此處不再贅述。
步驟103中,在根據(jù)第一接收信號(hào)強(qiáng)度和第二接收信號(hào)強(qiáng)度,控制無(wú)人機(jī)從第一位置D1到達(dá)目標(biāo)位置時(shí),可以根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度RSSI(Received Signal Strength Indication,接收信號(hào)強(qiáng)度,簡(jiǎn)稱RSSI)與距離的換算公式(RSSI=無(wú)線熱點(diǎn)發(fā)射功率+天線增益-路徑損耗),計(jì)算得到目標(biāo)位置與3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的距離以及第一位置D1與3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的距離。其中,無(wú)線熱點(diǎn)發(fā)射功率和天線增益為常量,而路徑損耗可以采用自由空間無(wú)線電傳播路徑損耗模型進(jìn)行計(jì)算,其計(jì)算公式為:Lbs=32.44+20lgd+20lgf,式中,傳輸距離d的單位為千米(km),電波頻率f的單位為MHz,路徑損耗Lbs單位為dB。因此,可以將接收信號(hào)強(qiáng)度轉(zhuǎn)化成相對(duì)應(yīng)的距離。
因此,步驟103中,在3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的位置確定的情況下,可以通過相對(duì)3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的距離精確確定目標(biāo)位置和第一位置D1的位置,那么也可以確定第一位置D1和目標(biāo)位置之間的關(guān)系,從而根據(jù)第一位置D1和目標(biāo)位置之間的關(guān)系控制無(wú)人機(jī)從第一位置D1到達(dá)目標(biāo)位置。
綜上,本實(shí)施方式通過利用第一位置D1和目標(biāo)位置相對(duì)相同無(wú)線熱點(diǎn)的接收信號(hào)強(qiáng)度來(lái)確定兩個(gè)位置之間的位置偏差,從而在無(wú)人機(jī)到達(dá)第一位置處時(shí),根據(jù)其與目標(biāo)位置的位置偏差,控制無(wú)人機(jī)從定位精度較差的第一位置到達(dá)定位精度較佳的目標(biāo)位置,從而提高了無(wú)人機(jī)定位的精度。并且,由于目前無(wú)線熱點(diǎn)已十分普及,因此能夠?yàn)楸緦?shí)施方式的實(shí)施提供有力的保障,同時(shí)避免增加不必要的成本。
本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及一種無(wú)人機(jī)精確定位的方法。第二實(shí)施方式對(duì)第一實(shí)施方式中的獲取第二接收信號(hào)強(qiáng)度以及根據(jù)第一接收信號(hào)強(qiáng)度和第二接收信號(hào)強(qiáng)度,控制無(wú)人機(jī)從第一位置D1到達(dá)目標(biāo)位置的步驟分別做出進(jìn)一步限定,豐富了本發(fā)明的實(shí)施方式。
如圖2所示,本實(shí)施方式的無(wú)人機(jī)精確定位的方法包括以下步驟:
步驟201:獲取目標(biāo)位置信息。其中,目標(biāo)位置信息包括:目標(biāo)位置和目標(biāo)位置處的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第一接收信號(hào)強(qiáng)度。其中,N為大于2的自然數(shù)。
步驟202:當(dāng)?shù)竭_(dá)第一位置D1時(shí),獲取N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第二接收信號(hào)強(qiáng)度。
步驟203:根據(jù)第一接收信號(hào)強(qiáng)度和第二接收信號(hào)強(qiáng)度,控制無(wú)人機(jī)從第一位置D1到達(dá)目標(biāo)位置。
步驟202中,獲取N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第二接收信號(hào)強(qiáng)度具體包括以下子步驟:
子步驟2021:判定第一位置D1處的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)與目標(biāo)位置處的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)為相同無(wú)線熱點(diǎn)。
其中,可以根據(jù)無(wú)線熱點(diǎn)的設(shè)備標(biāo)識(shí)判斷無(wú)線熱點(diǎn)是否為相同熱點(diǎn),此處不再贅述。
子步驟2022:獲取N個(gè)相同無(wú)線熱點(diǎn)的第二接收信號(hào)強(qiáng)度,從而可以保證第一位置D1和目標(biāo)位置的位置是基于相同的無(wú)線熱點(diǎn)確定的,進(jìn)而可以保證得到的第一位置D1和目標(biāo)位置之間的偏差是準(zhǔn)確的。
其中,步驟203包括以下子步驟:
子步驟2031:根據(jù)N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第一接收信號(hào)強(qiáng)度和第二接收信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算得到第一位置D1和目標(biāo)位置之間的偏離距離以及目標(biāo)位置相對(duì)第一位置D1的方位。
子步驟2032:根據(jù)偏離距離和方位控制無(wú)人機(jī)到達(dá)目標(biāo)位置。
具體地,結(jié)合圖3所示,對(duì)子步驟2031進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明如下:
根據(jù)第一接收信號(hào)強(qiáng)度和第二接收信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算得到第一位置D1與3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)(1、2、3)的當(dāng)前距離(a’、b’、c’)以及目標(biāo)位置D與3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)(1、2、3)的目標(biāo)距離(a、b、c)。
以第一位置D1和目標(biāo)位置D為兩個(gè)頂點(diǎn),并以3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)(1、2、3)其中之一為第三個(gè)頂點(diǎn),以當(dāng)前距離(a’、b’、c’)和目標(biāo)距離(a、b、c)為邊分別建立三個(gè)三角形。其中,3個(gè)三角形以3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)為頂點(diǎn)的角度分別為A、B、C,Δd為第一位置D1與目標(biāo)位置D之間的偏離距離,且Δd為三個(gè)三角形共有的邊。
根據(jù)三個(gè)三角形的兩個(gè)已知邊利用余弦定理計(jì)算得到偏離距離以及方位,具體計(jì)算公式如下:
(一):Δd^2=a^2+a’^2-2aa’cosA
(二):Δd^2=b^2+b’^2-2bb’cosB
(三):Δd^2=c^2+c’^2-2cc’cosC
由上述公式(一)、(二)、(三)可計(jì)算出角A,B,C的大小,從而計(jì)算出無(wú)人機(jī)需要移動(dòng)的距離(即偏離距離)Δd。
同樣根據(jù)余弦定理:
a^2=a’^2+Δd^2-2a’ΔdcosD’計(jì)算出偏轉(zhuǎn)角度D’,即得出了目標(biāo)位置D相對(duì)第一位置D1的方位。
從而,在步驟2032中,可以根據(jù)計(jì)算得到的偏移距離Δd和方位D1控制無(wú)人機(jī)到達(dá)目標(biāo)位置D。
值得一提的是,在步驟2031中,當(dāng)計(jì)算得到的偏移距離Δd小于預(yù)設(shè)距離時(shí),可以確定第一位置D1為目標(biāo)位置D。當(dāng)偏移距離Δd大于或者等于預(yù)設(shè)距離時(shí),控制無(wú)人機(jī)沿方位(D’)前進(jìn)偏移距離Δd。其中,預(yù)設(shè)距離可以根據(jù)實(shí)際定位精度的需要設(shè)定,預(yù)設(shè)距離例如設(shè)置為1米。從而,可以在保證無(wú)人機(jī)定位精度的前提下,盡量節(jié)省不必要的無(wú)人機(jī)移動(dòng)過程。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)施例利用無(wú)線熱點(diǎn)的接收信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算得到第一位置D1和目標(biāo)位置D相對(duì)相同3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的實(shí)際距離,并據(jù)此通過簡(jiǎn)單計(jì)算即可得到第一位置D1相對(duì)目標(biāo)位置D的偏離距離和方位,從而可以實(shí)現(xiàn)將無(wú)人機(jī)由第一位置D1精確定位至目標(biāo)位置D,提高了無(wú)人機(jī)的定位精度。
上面各種方法的步驟劃分,只是為了描述清楚,實(shí)現(xiàn)時(shí)可以合并為一個(gè)步驟或者對(duì)某些步驟進(jìn)行拆分,分解為多個(gè)步驟,只要包含相同的邏輯關(guān)系,都在本專利的保護(hù)范圍內(nèi);對(duì)算法中或者流程中添加無(wú)關(guān)緊要的修改或者引入無(wú)關(guān)緊要的設(shè)計(jì),但不改變其算法和流程的核心設(shè)計(jì)都在該專利的保護(hù)范圍內(nèi)。
本發(fā)明第三實(shí)施方式涉及一種無(wú)人機(jī)精確定位的裝置,可應(yīng)用于無(wú)人機(jī)快遞業(yè)務(wù)等。本實(shí)施方式中的無(wú)人機(jī)可以具有定位能力,例如可借助GPS實(shí)現(xiàn)經(jīng)緯度的定位、利用氣壓傳感器實(shí)現(xiàn)高度的定位等,另外,該無(wú)人機(jī)還可以具有訪問網(wǎng)絡(luò)的能力,例如可借助于3G、4G、WIFI(無(wú)線保真)、藍(lán)牙等方式接入互聯(lián)網(wǎng)。
如圖4所示,本實(shí)施方式的無(wú)人機(jī)精確定位的裝置40包括:
第一獲取模塊401,用于獲取目標(biāo)位置信息。其中,目標(biāo)位置信息包括:目標(biāo)位置和目標(biāo)位置處的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第一接收信號(hào)強(qiáng)度。其中,N為大于2的自然數(shù),一般而言,N可以取3。
檢測(cè)模塊402,用于在到達(dá)第一位置D1時(shí)觸發(fā)第二獲取模塊403。
第二獲取模塊403,用于在第一位置D1處獲取N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第二接收信號(hào)強(qiáng)度。
控制模塊404,用于根據(jù)第一接收信號(hào)強(qiáng)度和第二接收信號(hào)強(qiáng)度,控制無(wú)人機(jī)從第一位置D1到達(dá)目標(biāo)位置。
其中,目標(biāo)位置例如是快遞收件地址所在的經(jīng)緯度信息、海拔高度。目標(biāo)位置處的N(N例如取3)個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第一接收信號(hào)強(qiáng)度可以預(yù)先測(cè)試得到,3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)可以是目標(biāo)位置處能夠被搜索到的任意熱點(diǎn),由于目前無(wú)線熱點(diǎn)普及率極高,尤其是在住宅或辦公區(qū),所以基本都能夠搜索到3個(gè)或更多無(wú)線熱點(diǎn)。當(dāng)目標(biāo)位置處的無(wú)線熱點(diǎn)數(shù)量較多時(shí),還可以選取接收信號(hào)強(qiáng)度最大的前3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)。在搜索并測(cè)試得到3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第一接收信號(hào)強(qiáng)度之后,將測(cè)試得到的第一接收信號(hào)強(qiáng)度和目標(biāo)位置一并發(fā)送至承擔(dān)該快遞業(yè)務(wù)的無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)可以通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線保真熱點(diǎn)等接收到目標(biāo)位置和第一接收信號(hào)強(qiáng)度。在實(shí)際應(yīng)用中,無(wú)線熱點(diǎn)可以是無(wú)線保真熱點(diǎn)、藍(lán)牙熱點(diǎn)等,本實(shí)施方式對(duì)于無(wú)線熱點(diǎn)的類型不做具體限制。
無(wú)人機(jī)可以根據(jù)GPS、氣壓傳感器對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行定位以便到達(dá)目標(biāo)位置,但是,通常由于GPS、氣壓傳感器存在一定的誤差導(dǎo)致無(wú)人機(jī)根據(jù)目標(biāo)位置定位得到的第一位置D1與無(wú)人機(jī)獲取的的目標(biāo)位置(即實(shí)際的目標(biāo)位置)之間存在偏差。例如,GPS在經(jīng)緯度定位上存在5到10米左右的誤差,而氣壓傳感器受天氣等因素的影響,誤差可能更大。因此,當(dāng)檢測(cè)模塊402檢測(cè)到無(wú)人機(jī)到達(dá)第一位置D1時(shí),即觸發(fā)第二獲取模塊403獲取無(wú)人機(jī)在第一獲取模塊401中接收到的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第二接收信號(hào)強(qiáng)度。無(wú)線熱點(diǎn)的接收信號(hào)強(qiáng)度的獲取方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,此處不再贅述。
控制模塊404可以根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度RSSI(Received Signal Strength Indication,接收信號(hào)強(qiáng)度,簡(jiǎn)稱RSSI)與距離的換算公式(RSSI=無(wú)線熱點(diǎn)發(fā)射功率+天線增益-路徑損耗),計(jì)算得到目標(biāo)位置與3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的距離以及第一位置D1與3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的距離。其中,無(wú)線熱點(diǎn)發(fā)射功率和天線增益為常量,而路徑損耗可以采用自由空間無(wú)線電傳播路徑損耗模型進(jìn)行計(jì)算,其計(jì)算公式為:Lbs=32.44+20lgd+20lgf,式中,傳輸距離d的單位為千米(km),電波頻率f的單位為MHz,路徑損耗Lbs單位為dB。因此,可以將接收信號(hào)強(qiáng)度轉(zhuǎn)化成相對(duì)應(yīng)的距離。
因此,在3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的位置確定的情況下,可以通過相對(duì)3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的距離精確確定目標(biāo)位置和第一位置D1的位置,那么也可以確定第一位置D1和目標(biāo)位置之間的關(guān)系,從而控制模塊404可以根據(jù)第一位置D1和目標(biāo)位置之間的關(guān)系控制無(wú)人機(jī)從第一位置D1到達(dá)目標(biāo)位置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)施方式通過利用第一位置D1和目標(biāo)位置相對(duì)相同無(wú)線熱點(diǎn)的接收信號(hào)強(qiáng)度來(lái)確定兩個(gè)位置之間的位置偏差,從而在無(wú)人機(jī)到達(dá)第一位置處時(shí),根據(jù)其與目標(biāo)位置的位置偏差,控制無(wú)人機(jī)從定位精度較差的第一位置到達(dá)定位精度較佳的目標(biāo)位置,從而提高了無(wú)人機(jī)定位的精度。并且,由于目前無(wú)線熱點(diǎn)已十分普及,因此能夠?yàn)楸緦?shí)施方式的實(shí)施提供有力的保障,同時(shí)避免增加不必要的成本。
不難發(fā)現(xiàn),本實(shí)施方式為與第一實(shí)施方式相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)實(shí)施例,本實(shí)施方式可與第一實(shí)施方式互相配合實(shí)施。第一實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施方式中依然有效,為了減少重復(fù),這里不再贅述。相應(yīng)地,本實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在第一實(shí)施方式中。
值得一提的是,本實(shí)施方式中所涉及到的各模塊均為邏輯模塊,在實(shí)際應(yīng)用中,一個(gè)邏輯單元可以是一個(gè)物理單元,也可以是一個(gè)物理單元的一部分,還可以以多個(gè)物理單元的組合實(shí)現(xiàn)。此外,為了突出本發(fā)明的創(chuàng)新部分,本實(shí)施方式中并沒有將與解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問題關(guān)系不太密切的單元引入,但這并不表明本實(shí)施方式中不存在其它的單元。
本發(fā)明第四實(shí)施方式涉及一種無(wú)人機(jī)精確定位的裝置。第四實(shí)施方式對(duì)第三實(shí)施方式中的第二獲取模塊403以及控制模塊404分別做出進(jìn)一步限定,從而豐富了本發(fā)明的實(shí)施方式。
如圖4所示,本實(shí)施方式的無(wú)人機(jī)精確定位的裝置40包括:
第一獲取模塊401,用于獲取目標(biāo)位置信息。其中,目標(biāo)位置信息包括:目標(biāo)位置和目標(biāo)位置處的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第一接收信號(hào)強(qiáng)度。其中,N為大于2的自然數(shù),一般而言,N可以取3。
檢測(cè)模塊402,用于在到達(dá)第一位置D1時(shí)觸發(fā)第二獲取模塊403。
第二獲取模塊403,用于在第一位置D1處獲取N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第二接收信號(hào)強(qiáng)度。
控制模塊404,用于根據(jù)第一接收信號(hào)強(qiáng)度和第二接收信號(hào)強(qiáng)度,控制無(wú)人機(jī)從第一位置D1到達(dá)目標(biāo)位置。
如圖5所示,第二獲取模塊403包括:判斷子模塊4031和第二強(qiáng)度獲取子模塊4032。
其中,判斷子模塊4031用于判定第一位置D1處的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)與目標(biāo)位置處的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)為相同無(wú)線熱點(diǎn)。判斷子模塊4031可以根據(jù)獲取到的無(wú)線熱點(diǎn)的設(shè)備標(biāo)識(shí)確定第一位置D1處的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)與目標(biāo)位置處的N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)是否為相同無(wú)線熱點(diǎn)。第二強(qiáng)度獲取子模塊4032用于獲取N個(gè)相同無(wú)線熱點(diǎn)的第二接收信號(hào)強(qiáng)度。
如圖6所示,控制模塊404具體包括:計(jì)算單元4041和校正單元4042。
其中,計(jì)算單元4041,用于根據(jù)N個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的第一接收信號(hào)強(qiáng)度和第二接收信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算得到第一位置D1和目標(biāo)位置之間的偏離距離以及目標(biāo)位置相對(duì)第一位置D1的方位。校正單元4042,用于根據(jù)計(jì)算單元4041計(jì)算得到的偏離距離和方位控制無(wú)人機(jī)到達(dá)目標(biāo)位置。
具體地,繼續(xù)結(jié)合圖3所示,對(duì)計(jì)算單元4041進(jìn)行詳細(xì)描述,計(jì)算單元4041具體包括:第一距離計(jì)算子單元40411、三角形確定子單元40412和余弦計(jì)算子單元40413。
其中,第一距離計(jì)算子單元40411,用于根據(jù)第一接收信號(hào)強(qiáng)度和第二接收信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算得到第一位置D1與3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)(1、2、3)的當(dāng)前距離(a’、b’、c’)以及目標(biāo)位置D與3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)(1、2、3)的目標(biāo)距離(a、b、c)。
三角形確定子單元40412,用于以第一位置D1和目標(biāo)位置D為兩個(gè)頂點(diǎn),并以三個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)(1、2、3)其中之一為第三個(gè)頂點(diǎn),以當(dāng)前距離(a’、b’、c’)和目標(biāo)距離(a、b、c)為邊分別建立三個(gè)三角形。其中,3個(gè)三角形以3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)為頂點(diǎn)的角度分別為A、B、C,Δd為第一位置D1與目標(biāo)位置D之間的偏離距離,且Δd為三個(gè)三角形共有的邊。
余弦計(jì)算子單元40413,用于根據(jù)三角形確定子單元40412確定出的三個(gè)三角形的兩個(gè)已知邊并利用余弦定理計(jì)算得到偏離距離以及方位。
具體計(jì)算公式如下:
(一):Δd^2=a^2+a’^2-2aa’cosA
(二):Δd^2=b^2+b’^2-2bb’cosB
(三):Δd^2=c^2+c’^2-2cc’cosC
由上述公式(一)、(二)、(三)可計(jì)算出角A,B,C的大小,從而計(jì)算出無(wú)人機(jī)需要移動(dòng)的距離(即偏離距離)Δd。
同樣根據(jù)余弦定理:a^2=a’^2+Δd^2-2a’ΔdcosD’,
即可計(jì)算出偏轉(zhuǎn)角度D’,即得出了目標(biāo)位置D相對(duì)第一位置D1的方位。
從而,校正單元4042可以根據(jù)余弦計(jì)算子單元40413計(jì)算得到的偏移距離Δd和方位D1控制無(wú)人機(jī)到達(dá)目標(biāo)位置D。
值得一提的是,當(dāng)余弦計(jì)算子單元40413計(jì)算得到的偏移距離Δd小于預(yù)設(shè)距離時(shí),校正單元4042可以確定第一位置D1為目標(biāo)位置D。當(dāng)偏移距離Δd大于或者等于預(yù)設(shè)距離時(shí),校正單元4042控制無(wú)人機(jī)沿方位(D’)前進(jìn)偏移距離Δd。其中,預(yù)設(shè)距離可以根據(jù)實(shí)際定位精度的需要設(shè)定,預(yù)設(shè)距離例如設(shè)置為1米。從而,可以在保證無(wú)人機(jī)定位精度的前提下,盡量節(jié)省不必要的無(wú)人機(jī)移動(dòng)過程。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)施例利用無(wú)線熱點(diǎn)的接收信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算得到第一位置D1和目標(biāo)位置D相對(duì)相同3個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)的實(shí)際距離,并據(jù)此通過簡(jiǎn)單計(jì)算即可得到第一位置D1相對(duì)目標(biāo)位置D的偏離距離和方位,從而可以實(shí)現(xiàn)將無(wú)人機(jī)由第一位置D1精確定位至目標(biāo)位置D,提高了無(wú)人機(jī)的定位精度。
由于第二實(shí)施方式與本實(shí)施方式相互對(duì)應(yīng),因此本實(shí)施方式可與第二實(shí)施方式互相配合實(shí)施。第二實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施方式中依然有效,在第二實(shí)施方式中所能達(dá)到的技術(shù)效果在本實(shí)施方式中也同樣可以實(shí)現(xiàn),為了減少重復(fù),這里不再贅述。相應(yīng)地,本實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在第二實(shí)施方式中。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成,該程序存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一個(gè)設(shè)備(可以是單片機(jī),芯片等)或處理器(processor)執(zhí)行本申請(qǐng)各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM,Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解,上述各實(shí)施方式是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體實(shí)施例,而在實(shí)際應(yīng)用中,可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種改變,而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。