本發(fā)明涉及無(wú)人飛行器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無(wú)人飛行器室內(nèi)定位方法及裝置。

背景技術(shù)：

無(wú)人機(jī)是一種有動(dòng)力、可控制、能攜帶多種任務(wù)設(shè)備、執(zhí)行多種任務(wù)并能重復(fù)使用的飛行器。能夠利用無(wú)線(xiàn)遙控設(shè)備和自身的控制裝置進(jìn)行控制的不載人飛行器，例如無(wú)人直升機(jī)、無(wú)人固定翼機(jī)、無(wú)人傘翼機(jī)等等。該無(wú)人機(jī)可以用于掛載拍攝裝置，用于航拍、測(cè)繪、偵查等等。

目前，隨著無(wú)人機(jī)應(yīng)用越來(lái)越普及，出現(xiàn)了更多航飛速度更快、飛行高度更高、更加操作靈活、體積更小的無(wú)人飛行器。而隨著飛行速度及飛行高度的不斷增加，加上飛行器本體越來(lái)越小，對(duì)飛行器本身的性能要求也越來(lái)越高?，F(xiàn)有技術(shù)中，多數(shù)無(wú)人飛行器采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（gps）來(lái)進(jìn)行定位。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（gps）的應(yīng)用是基于衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)給定位端，當(dāng)定位端同時(shí)收到4顆以上的衛(wèi)星信號(hào)后，再根據(jù)相關(guān)的定位算法算出其當(dāng)前所處位置的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間等。然而，這種定位原理的前提是要能接收到衛(wèi)星信號(hào)，這就將gps模塊的使用限制在室外且能夠接收到良好的衛(wèi)星信號(hào)的環(huán)境下。在室內(nèi)等衛(wèi)星信號(hào)不好的一些環(huán)境下，我們無(wú)法接收到符合要求的衛(wèi)星信號(hào)，或者是完全接收不到信號(hào)，并且這個(gè)信號(hào)產(chǎn)生的gps位置信息的誤差變得非常大，幾乎無(wú)法使用。

具體來(lái)說(shuō)，無(wú)人飛行器飛行速度及高度的提升，將導(dǎo)致飛行器根據(jù)操控要求實(shí)現(xiàn)懸停的難度提高；小型飛行器在室內(nèi)或空間較為隱蔽的地方飛行時(shí)由于無(wú)法實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定位或衛(wèi)星定位精度差，而無(wú)法實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)懸停、避開(kāi)障礙物等問(wèn)題，上述問(wèn)題將導(dǎo)致無(wú)人飛行器存在一定的安全隱患，同時(shí)對(duì)操控者而言，也無(wú)法體驗(yàn)到良好的飛行操控效果。

對(duì)比文件1（cn104932523a）公開(kāi)一種無(wú)人飛行器的定位方法，該方法通過(guò)無(wú)人飛行器上的攝像頭獲取視頻流圖像信息，根據(jù)解析視頻圖像信息得到特征點(diǎn)信息以及高度信息和姿態(tài)信息，得到飛行器的漂移方向和漂移距離，融合成視頻流定位信息，再通過(guò)獲取衛(wèi)星定位信號(hào)，將衛(wèi)星定位信號(hào)和視頻流定位信號(hào)進(jìn)行融合處理后，得到精度的定位信息。

此外，還有一些關(guān)于無(wú)人機(jī)室內(nèi)定位技術(shù)，如光流定位技術(shù)、慣性設(shè)備與超生波測(cè)距相結(jié)合定位技術(shù)、攝像頭圖像結(jié)合雷達(dá)避障系統(tǒng)定位技術(shù)以及攝像頭圖像對(duì)比定位技術(shù)等。盡管這些方法在一定程度上可以較好地用于無(wú)人機(jī)室內(nèi)定位，但仍存在一些局限性。如使用光流或攝像頭圖像定位技術(shù)，不僅成本較高，而且還需要復(fù)雜的圖像處理算法；而使用慣性測(cè)量器件等，則定位精度會(huì)受到一定的限制；同時(shí)，采用雷達(dá)避障則需要高精度的雷達(dá)掃描系統(tǒng)，價(jià)格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明正是基于以上一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題，提供一種無(wú)人飛行器室內(nèi)定位方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)人飛行器在室內(nèi)等場(chǎng)合接收gps定位信號(hào)不佳時(shí)，定位成本高昂以及定位精度不準(zhǔn)確的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提供一種無(wú)人飛行器室內(nèi)定位方法，所述無(wú)人飛行器室內(nèi)定位方法包括以下步驟：

s1所述無(wú)人飛行器發(fā)射超聲波信號(hào)和輔助同步定位信號(hào)，記錄為初始時(shí)刻t0；

s2公共定時(shí)器接收到所述輔助同步定位信號(hào)時(shí)，記錄為開(kāi)始時(shí)刻t1；

s3n個(gè)設(shè)于室內(nèi)不同位置的接收器接收所述超聲波信號(hào)，分別記錄結(jié)束時(shí)刻t2、t3…tn+1，其中n為大于等于3的整數(shù)；

s4獲取所述結(jié)束時(shí)刻t2、t3…tn+1與所述開(kāi)始時(shí)刻t1的時(shí)間差，之后分別計(jì)算所述無(wú)人飛行器與各所述接收器之間的距離；

s5依據(jù)各距離值定位所述無(wú)人飛行器的當(dāng)前位置。

優(yōu)選地，所述輔助同步定位信號(hào)為紅外信號(hào)、激光信號(hào)、射頻信號(hào)三者中至少之一。

優(yōu)選地，步驟s2與步驟s3之間還包括：

s6在發(fā)射超聲波信號(hào)和輔助同步定位信號(hào)時(shí)，所述無(wú)人飛行器同步發(fā)送紅外指示信號(hào)。

優(yōu)選地，步驟s1包括：

s11在所述無(wú)人飛行器發(fā)射超聲波信號(hào)和輔助同步定位信號(hào)的同時(shí)，開(kāi)啟一公共定時(shí)器捕捉所述輔助同步定位信號(hào)。

優(yōu)選地，所述步驟s2進(jìn)一步包括：

s21當(dāng)所述公共定時(shí)器捕捉到所述輔助同步定位信號(hào)時(shí)，開(kāi)啟各接收器的定時(shí)器，記錄所述開(kāi)始時(shí)刻t1。

優(yōu)選地，步驟s21進(jìn)一步包括：

s211所述公共定時(shí)器捕捉所述輔助同步定位信號(hào)時(shí)，判斷所述輔助同步定位信號(hào)的有效性，判斷方法如下：接收所述無(wú)人飛行器發(fā)送的高電平脈寬與低電平脈寬，判斷所述高電平脈寬與所述低電平脈寬的電平寬度是否與預(yù)設(shè)的電平寬度一致，若一致，開(kāi)啟各接收器的定時(shí)器，則記錄為所述開(kāi)始時(shí)刻t1，依據(jù)所述開(kāi)始時(shí)刻t1與所述初始時(shí)刻t0之間的時(shí)間差作為修正所述超聲波信號(hào)傳輸時(shí)間的修正值。

優(yōu)選地，步驟s3進(jìn)一步包括：

當(dāng)所述各接收器接收到所述超聲波信號(hào)時(shí)，讀取各接收器的定時(shí)器的當(dāng)前時(shí)刻，作為所述結(jié)束時(shí)刻t2、t3…tn+1。

本發(fā)明還提供一種無(wú)人飛行器室內(nèi)定位裝置，所述無(wú)人飛行器室內(nèi)定位裝置包括：

初始時(shí)刻記錄模塊，用于所述無(wú)人飛行器發(fā)射超聲波信號(hào)和輔助同步定位信號(hào)時(shí)，記錄為初始時(shí)刻t0；

開(kāi)始時(shí)刻記錄模塊，用于公共定時(shí)器接收到所述輔助同步定位信號(hào)時(shí)，記錄為開(kāi)始時(shí)刻t1；

結(jié)束時(shí)刻記錄模塊，用于n個(gè)設(shè)于室內(nèi)不同位置的接收器接收所述超聲波信號(hào)，分別記錄結(jié)束時(shí)刻t2、t3…tn+1，其中n為大于等于3的整數(shù)；

距離計(jì)算模塊，用于獲取所述結(jié)束時(shí)刻t2、t3…tn+1與所述開(kāi)始時(shí)刻t1的時(shí)間差，之后分別計(jì)算所述無(wú)人飛行器與各所述接收器之間的距離；

定位模塊，用于依據(jù)各距離值定位所述無(wú)人飛行器的當(dāng)前位置。

優(yōu)選地，所述初始記錄模塊進(jìn)一步包括:

公共定時(shí)器開(kāi)啟單元，用于在所述無(wú)人飛行器發(fā)射超聲波信號(hào)和輔助同步定位信號(hào)的同時(shí)，開(kāi)啟一公共定時(shí)器捕捉所述輔助同步定位信號(hào)；

所述開(kāi)始時(shí)刻記錄模塊進(jìn)一步包括：

定時(shí)器開(kāi)啟與記錄單元，用于當(dāng)所述公共定時(shí)器捕捉到所述輔助同步定位信號(hào)時(shí)，開(kāi)啟各接收器的定時(shí)器，記錄所述開(kāi)始時(shí)刻t1。

優(yōu)選地，所述定時(shí)器開(kāi)啟與記錄單元還包括：

判斷子單元，用于所述公共定時(shí)器捕捉所述輔助同步定位信號(hào)時(shí)，判斷所述輔助同步定位信號(hào)的有效性，具體判斷如下：接收所述無(wú)人飛行器發(fā)送的高電平脈寬與低電平脈寬，判斷所述高電平脈寬與所述低電平脈寬的電平寬度是否與預(yù)設(shè)的電平寬度一致，若一致，開(kāi)啟各接收器的定時(shí)器，則記錄為所述開(kāi)始時(shí)刻t1，依據(jù)所述開(kāi)始時(shí)刻t1與所述初始時(shí)刻t0之間的時(shí)間差作為修正所述超聲波信號(hào)傳輸時(shí)間的修正值。

本發(fā)明提供的無(wú)人飛行器室內(nèi)定位方法及裝置，在沒(méi)有g(shù)ps信號(hào)或者gps定位信號(hào)差的情況下，通過(guò)采用超聲波以及輔助同步定位信號(hào)在低成本的生產(chǎn)成本下，實(shí)現(xiàn)了高精度地定位無(wú)人飛行器的位置。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施方式一的無(wú)人飛行器室內(nèi)定位方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施方式二的無(wú)人飛行器室內(nèi)定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，如果不沖突，本發(fā)明實(shí)施例以及實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

實(shí)施方式一

如圖1所示，本發(fā)明提供一種無(wú)人飛行器室內(nèi)定位方法，所述無(wú)人飛行器室內(nèi)定位方法包括以下步驟：

s1所述無(wú)人飛行器發(fā)射超聲波信號(hào)和輔助同步定位信號(hào)，記錄為初始時(shí)刻t0；

s2公共定時(shí)器接收到所述輔助同步定位信號(hào)時(shí)，記錄為開(kāi)始時(shí)刻t1；

s3n個(gè)設(shè)于室內(nèi)不同位置的接收器接收所述超聲波信號(hào)，分別記錄結(jié)束時(shí)刻t2、t3…tn+1，其中n為大于等于3的整數(shù)；

s4獲取所述結(jié)束時(shí)刻t2、t3…tn+1與所述時(shí)刻t1的時(shí)間差，之后分別計(jì)算所述無(wú)人飛行器與各所述接收器之間的距離；

s5依據(jù)各距離值定位所述無(wú)人飛行器的當(dāng)前位置。

本發(fā)明提供的無(wú)人飛行器室內(nèi)定位方法，在沒(méi)有g(shù)ps信號(hào)或者gps定位信號(hào)差的情況下，通過(guò)采用超聲波以及輔助同步定位信號(hào)在低成本的生產(chǎn)成本下，實(shí)現(xiàn)了高精度地定位無(wú)人飛行器的位置。

優(yōu)選地，所述輔助同步定位信號(hào)為紅外信號(hào)、激光信號(hào)、射頻信號(hào)三者中至少之一。

優(yōu)選地，步驟s2與步驟s3之間還包括：

s6在發(fā)射超聲波信號(hào)和輔助同步定位信號(hào)時(shí)，所述無(wú)人飛行器同步發(fā)送紅外指示信號(hào)。

優(yōu)選地，步驟s1包括：

s11在所述無(wú)人飛行器發(fā)射超聲波信號(hào)和輔助同步定位信號(hào)的同時(shí)，開(kāi)啟一公共定時(shí)器捕捉所述輔助同步定位信號(hào)。

優(yōu)選地，所述步驟s2進(jìn)一步包括：

s21當(dāng)所述公共定時(shí)器捕捉到所述輔助同步定位信號(hào)時(shí)，開(kāi)啟各接收器的定時(shí)器，記錄所述開(kāi)始時(shí)刻t1。

優(yōu)選地，步驟s21進(jìn)一步包括：

s211所述公共定時(shí)器捕捉所述輔助同步定位信號(hào)時(shí)，判斷所述輔助同步定位信號(hào)的有效性，判斷方法如下：接收所述無(wú)人飛行器發(fā)送的高電平脈寬與低電平脈寬，判斷所述高電平脈寬與所述低電平脈寬的電平寬度是否與預(yù)設(shè)的電平寬度一致，若一致，開(kāi)啟各接收器的定時(shí)器，則記錄為所述開(kāi)始時(shí)刻t1，依據(jù)所述開(kāi)始時(shí)刻t1與所述初始時(shí)刻t0之間的時(shí)間差作為修正所述超聲波信號(hào)傳輸時(shí)間的修正值。本發(fā)明可以及時(shí)對(duì)時(shí)間差進(jìn)行修正，以進(jìn)一步確保定位的準(zhǔn)確性。

優(yōu)選地，步驟s3進(jìn)一步包括：

當(dāng)所述各接收器接收到所述超聲波信號(hào)時(shí)，讀取各接收器的定時(shí)器的當(dāng)前時(shí)刻，作為所述結(jié)束時(shí)刻t2、t3…tn+1。

實(shí)施方式二

本發(fā)明還提供一種無(wú)人飛行器室內(nèi)定位裝置，所述無(wú)人飛行器室內(nèi)定位裝置包括：

初始時(shí)刻記錄模塊10，用于所述無(wú)人飛行器發(fā)射超聲波信號(hào)和輔助同步定位信號(hào)時(shí)，記錄為初始時(shí)刻t0；

開(kāi)始時(shí)刻記錄模塊20，用于公共定時(shí)器接收到所述輔助同步定位信號(hào)時(shí)，記錄為開(kāi)始時(shí)刻t1；

結(jié)束時(shí)刻記錄模塊30，用于n個(gè)設(shè)于室內(nèi)不同位置的接收器接收所述超聲波信號(hào)，分別記錄結(jié)束時(shí)刻t2、t3…tn+1；

距離計(jì)算模塊40，用于獲取所述結(jié)束時(shí)刻t2、t3…tn+1與所述時(shí)刻t1的時(shí)間差，之后分別計(jì)算所述無(wú)人飛行器與各所述接收器之間的距離；

定位模塊50，用于依據(jù)各距離值定位所述無(wú)人飛行器的當(dāng)前位置。

本發(fā)明提供的無(wú)人飛行器室內(nèi)定位裝置，在沒(méi)有g(shù)ps信號(hào)或者gps定位信號(hào)差的情況下，通過(guò)采用超聲波以及輔助同步定位信號(hào)在低成本的生產(chǎn)成本下，實(shí)現(xiàn)了高精度地定位無(wú)人飛行器的位置。

優(yōu)選地，所述初始記錄模塊進(jìn)一步包括:

公共定時(shí)器開(kāi)啟單元，用于在所述無(wú)人飛行器發(fā)射超聲波信號(hào)和輔助同步定位信號(hào)的同時(shí)，開(kāi)啟一公共定時(shí)器捕捉所述輔助同步定位信號(hào)；

所述開(kāi)始時(shí)刻記錄模塊進(jìn)一步包括：

定時(shí)器開(kāi)啟與記錄單元，用于當(dāng)所述公共定時(shí)器捕捉到所述輔助同步定位信號(hào)時(shí)，開(kāi)啟各接收器的定時(shí)器，記錄所述開(kāi)始時(shí)刻t1。

優(yōu)選地，所述定時(shí)器開(kāi)啟與記錄單元還包括：

判斷子單元，用于所述公共定時(shí)器捕捉所述輔助同步定位信號(hào)時(shí)，判斷所述輔助同步定位信號(hào)的有效性，具體判斷如下：接收所述無(wú)人飛行器發(fā)送的高電平脈寬與低電平脈寬，判斷所述高電平脈寬與所述低電平脈寬的電平寬度是否與預(yù)設(shè)的電平寬度一致，若一致，開(kāi)啟各接收器的定時(shí)器，則記錄為所述開(kāi)始時(shí)刻t1，依據(jù)所述開(kāi)始時(shí)刻t1與所述初始時(shí)刻t0之間的時(shí)間差作為修正所述超聲波信號(hào)傳輸時(shí)間的修正值。

變形實(shí)施例1

具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明變形實(shí)施例1在上述實(shí)施方式一和二的基礎(chǔ)上進(jìn)行變形，所提出的室內(nèi)定位裝置包括無(wú)人飛行器發(fā)射部分和設(shè)置在室內(nèi)不同位置的接收部分，發(fā)射部分主要包括：紅外發(fā)射模塊、超聲波發(fā)射模塊、led模塊、串口調(diào)試模塊、延時(shí)模塊和915mhz無(wú)線(xiàn)傳輸模塊（簡(jiǎn)稱(chēng)為rf915數(shù)傳模塊）。以及各自對(duì)應(yīng)的通信接口。

接收部分主要包括：紅外接收模塊、超聲波接收模塊、led模塊、定時(shí)器模塊、定位算法模塊、ublox協(xié)議模塊，串口調(diào)試模塊、延時(shí)模塊和rf915數(shù)傳模塊。以及各自對(duì)應(yīng)的接口。

本發(fā)明所提出的無(wú)人飛行器室內(nèi)定位裝置的發(fā)射部分，各模塊的基本功能表述如下：

（1）紅外發(fā)射模塊：以紅外發(fā)射信號(hào)主要是作為同步信號(hào)，用于輔助超聲波測(cè)距，保證接收部分測(cè)距的信號(hào)是準(zhǔn)確的。在發(fā)射紅外信號(hào)時(shí)立即發(fā)射超聲波信號(hào)。

（2）超聲波模塊：采用一個(gè)超聲波發(fā)射器，在發(fā)射紅外同步信號(hào)以后，向數(shù)據(jù)發(fā)送部分的超聲波接收器發(fā)射超聲波信號(hào)。

（3）led模塊：主要是作為紅外信號(hào)的指示燈。在紅外發(fā)射信號(hào)之后切換顯示狀態(tài)，表示紅外信號(hào)已經(jīng)發(fā)射。這是因?yàn)榧t外信號(hào)不可見(jiàn)，使用指示燈可以很形象地判斷紅外信號(hào)是否發(fā)射以及發(fā)射的大概發(fā)射頻率，從而減少紅外線(xiàn)不可見(jiàn)所引發(fā)的問(wèn)題，進(jìn)而幫助開(kāi)發(fā)人員直觀(guān)地判斷紅外信號(hào)發(fā)射情況，極大地減小了工作量，并且還有一種美觀(guān)效果。

（4）串口調(diào)試模塊：主要是用于代碼調(diào)試時(shí)打印數(shù)據(jù)，輔助開(kāi)發(fā)人員調(diào)試程序。使用串口打印數(shù)據(jù)可以直觀(guān)地看出代碼是否符合預(yù)期的效果，方便開(kāi)發(fā)人員調(diào)試代碼。

（5）延時(shí)模塊：用于程序執(zhí)行過(guò)程中的延時(shí)，例如發(fā)射部分當(dāng)程序是一直循環(huán)的，但循環(huán)之間必須有一定間隔。

（6）rf915數(shù)傳模塊：主要用于數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)傳輸。這里主要是接收數(shù)據(jù)發(fā)射部分發(fā)出的無(wú)人飛行器定位數(shù)據(jù)。

對(duì)于接收部分，各模塊的基本功能表述如下：

（1）紅外接收模塊：以紅外發(fā)射信號(hào)主要是作為同步信號(hào)，用于輔助超聲波測(cè)距，保證接收部分測(cè)距的信號(hào)是準(zhǔn)確的。當(dāng)捕捉到紅外信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)超聲波進(jìn)行測(cè)距（所有超聲波接收模塊同時(shí)啟動(dòng)）。

（2）超聲波接收模塊：主要用于接收超聲波信號(hào)，進(jìn)而測(cè)量出無(wú)人飛行器距離各超聲波模塊的距離。

（3）led模塊：用來(lái)做紅外信號(hào)的指示燈，當(dāng)成功捕捉到紅外信號(hào)時(shí)，改變led的顯示狀態(tài)。

（4）定時(shí)器模塊：分為4個(gè)部分；

第一部分：利用定時(shí)器tim5的捕捉功能來(lái)捕捉紅外發(fā)射部分發(fā)射的紅外信號(hào)；

第二部分：用于超聲波波測(cè)距時(shí)計(jì)時(shí)。當(dāng)超聲波接收到信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)相應(yīng)的定時(shí)器，在本實(shí)施例中以tim2，tim3，tim4，tim6四個(gè)定時(shí)器為例，將計(jì)數(shù)器值清零，在某一個(gè)超聲波模塊接收信號(hào)完成時(shí)，讀取其相應(yīng)定時(shí)器的值，用于計(jì)算出無(wú)人飛行器距離該超聲波模塊的距離；當(dāng)然這里是以四個(gè)定時(shí)器為例，實(shí)際中可以依據(jù)需要設(shè)置四個(gè)以上的定時(shí)器；

第三部分：用于實(shí)現(xiàn)秒表功能，計(jì)算程序運(yùn)行的時(shí)間，以及填充ublox數(shù)據(jù)協(xié)議的某些項(xiàng)；

第四部分：用于設(shè)置將相關(guān)定位數(shù)據(jù)發(fā)送給無(wú)人飛行器的時(shí)間間隔。

（5）定位算法模塊：得到無(wú)人飛行器到四個(gè)超聲波模塊的距離后，利用四個(gè)超聲波模塊的相對(duì)坐標(biāo)，計(jì)算無(wú)人飛行器所處的空間坐標(biāo)。

（6）ublox模塊：將得到的無(wú)人飛行器所處空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，以一種無(wú)人飛行器（飛控）能識(shí)別的格式進(jìn)行封裝。這里采用ublox協(xié)議格式，選取了ublox的四個(gè)信息包：nav-sol、nav-status、nav-posllh和nav-velned，將無(wú)人飛行器的當(dāng)前信息填充到對(duì)應(yīng)的位置，然后通過(guò)rf915數(shù)傳模塊發(fā)送給無(wú)人飛行器的飛行控制器。

（7）串口模塊：用于輔助調(diào)試程序。

（8）rf915數(shù)傳模塊：rf915的功能主要用作無(wú)線(xiàn)傳輸。這里主要是將獲取的相關(guān)無(wú)人飛行器的定位數(shù)據(jù)信息發(fā)射出去，以供無(wú)人飛行器飛行控制方面的數(shù)傳模塊接收數(shù)據(jù)。

本發(fā)明所提出的室內(nèi)定位裝置首先超聲波接收模塊要知道發(fā)送超聲波的初始時(shí)間t1，然后根據(jù)接收到的時(shí)間t2，才能取得時(shí)間差t2-t1，即無(wú)人飛行器的飛行時(shí)間（timeofflight），然后根據(jù)公式s=v*t（v=334米/秒，由于相對(duì)于我們的測(cè)量而言，環(huán)境溫度的變化是一個(gè)緩慢的過(guò)程，故而可以忽略溫度對(duì)速度的影響），計(jì)算出超聲波傳播的距離，也就是兩點(diǎn)之間的距離。

本發(fā)明所提出的室內(nèi)定位裝置將紅外作為超聲波測(cè)距方法的同步信號(hào)，其將一種40khz紅外載波，經(jīng)過(guò)調(diào)制得到紅外線(xiàn)信號(hào)并用作超聲波測(cè)距的同步信號(hào)。

由于本發(fā)明的使用于室內(nèi)等gps信號(hào)較差的環(huán)境，而且接收端位于天花板上，普通的燈具的光、太陽(yáng)光都是向地面投射光線(xiàn)，經(jīng)過(guò)漫反射后的紅外線(xiàn)變得很微弱，而經(jīng)過(guò)調(diào)制處理得到同步信號(hào)，可以應(yīng)對(duì)上述干擾，從而使得本發(fā)明可以避免人造光源的紅外線(xiàn)干擾。

實(shí)現(xiàn)同步的基本原理可以表述為：超聲波發(fā)射端，在開(kāi)始發(fā)送超聲波前，先使用紅外發(fā)射管，發(fā)送一個(gè)時(shí)間為ta高電平脈寬之后發(fā)送一個(gè)時(shí)間為tb低電平脈寬，當(dāng)接收端收到這兩個(gè)ta、tb脈沖信號(hào)，之后判斷這兩個(gè)電平的寬度是否合法，如果合法，則將此時(shí)做為同步時(shí)刻，打開(kāi)內(nèi)部定時(shí)器，開(kāi)始計(jì)時(shí)tra，并在收到超聲波后，記錄當(dāng)前時(shí)刻trb，結(jié)束計(jì)時(shí)，得到超聲波飛行時(shí)間t=trb-tra+tx，其中tx為時(shí)間的修正值。因此，兩點(diǎn)間的距離可以表達(dá)為s=v*（trb-tra+tx），此處的聲速可以依據(jù)溫度來(lái)設(shè)定，通常設(shè)定為v=334米/秒。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種無(wú)人飛行器室內(nèi)定位方法及裝置，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。