(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210626672.8 (22)申请日 2022.06.04 (71)申请人 西北工业大 学 地址 710072 陕西省西安市友谊西路127号 (72)发明人 唐成凯　王妤旸　张玲玲　岳哲　 丹泽升　刘洋洋　 (74)专利代理 机构 西安匠星互智知识产权代理 有限公司 612 91 专利代理师 陈星 (51)Int.Cl. G06V 20/17(2022.01) G06T 7/73(2017.01) G01C 21/16(2006.01) G01C 21/20(2006.01) G01S 19/46(2010.01)G01S 19/47(2010.01) (54)发明名称 基于GNSS/惯导/无线基站融合的无人机三 维定位方法 (57)摘要 本发明提出一种基于GNSS/惯导/无线基站 融合的无人机三维定位方法， 基于信息几何理 论， 将无人机搭载的卫星导航、 惯性导航、 无线电 导航信息转化为不同信息概率模 型， 解决了融合 时异构导航源信息格式不同的问题。 此外， 利用 无人机导航源信息概率和定位精度的相关性， 通 过计算导航源信息准确度概率函数， 融合多个概 率密度函数得到定位结果， 可以有效提高无人机 三维定位的融合速度和稳定性， 在导航信息丢失 的情况下， 仍可以有效抑制误差， 实现无人机三 维定位。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 114973036 A 2022.08.30 CN 114973036 A 1.一种基于GNSS/惯导/无线基站融合的无人机三维定位方法， 其特征在于： 包括以下 步骤： 步骤1： 利用无人机上的若干分布式导航源进行定位信 息解算， 分别得到各自的定位结 果； 将各个分布式导航源的定位结果分别映射为符合各自分布的概率密度函数， 得到初始 化的相关矩阵R(0)； 其中卫星导航源以及无线电导航源服 从高斯型概率分布模型， 惯 性导航 源服从泊松型概 率分布模型； 步骤2： 根据多源信息融合下的矩阵K ‑L散度平方和最小化信息融合准则， 对相关矩阵 进行迭代 求得满足目标函数最小值的R； 其中N表 示无人机 上参与融合的导航源数量， h为迭代步长， KLD()表示矩阵K ‑L散度， Rk表示第k个导 航源定位结果的协方差矩阵， R(i)表示协方差矩阵R的第i次迭代结果； 重复该迭代过程， 当 满足||R(i+1)‑R(i)||＜ δ跳出迭代， 得到协方差矩阵R迭代结果； 步骤3： 确定目标函数最小协方差矩阵R后， 计算最优的权重因子ωk， 通过 求得多导 航源均值的融合结果； 其中 μ为定位目标最终得到的位置向量。 2.根据权利要求1所述一种基于GNSS/惯导/无线基站融合的无人机三维定位方法， 其 特征在于： 步骤1中， 将三维概率密度函数分解为三个并行二维概率密度函数表示； 其中高 斯型概率分布模型为： 其中 相关系数 泊松型概 率分布模型为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114973036 A 2其中δ1, δ2, δ3, δ4, δ5, δ6为设定参数。 3.根据权利要求1所述一种基于GNSS/惯导/无线基站融合的无人机三维定位方法， 其 特征在于： 权 重因子通过非迭代的快速协方差融合 算法计算得到 。 4.根据权利要求3所述一种基于GNSS/惯导/无线基站融合的无人机三维定位方法， 其 特征在于： 权 重因子 其中εk＝tr(Rk)， tr(·)表示矩阵的迹 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114973036 A 3