买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种适用于奇异构型的集群飞行器协同定位方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119575440B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411438220.2，技术领域涉及：G01S19/48；该发明授权一种适用于奇异构型的集群飞行器协同定位方法是由王融;刘宇轩;王思晨;熊智;赵静欣;蒋保睿;戴虎;顾晨;陈晓依设计研发完成，并于2024-10-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种适用于奇异构型的集群飞行器协同定位方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种适用于奇异构型的集群飞行器协同定位方法，针对集群定位过程中待定位飞行器和基准飞行器之间呈近似平面或直线这种较差构型时定位精度急剧下降的问题，在协同定位数据准备部分对基准飞行器的位置加上合适的虚拟偏移矢量使整体构型得到优化，再使用优化后的信息进行定位解算从而得到较为精准的待定位飞行器位置与速度坐标。和未采用优化的基于到达频率差定位算法集群飞行器相比，本发明在奇异构型的飞行器集群中也能取得较好的定位精度，适合实际应用。

本发明授权一种适用于奇异构型的集群飞行器协同定位方法在权利要求书中公布了：1.一种适用于奇异构型的集群飞行器协同定位方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1，获取飞行器集群协同定位所需的测量数据；所述飞行器集群包含m+n架飞行器，其中，m架为待定位飞行器，n架为基准飞行器，基准飞行器能够通过卫星信号自主定位，待定位飞行器无法接收卫星信号自主定位，飞行器之间能够通过传感器获得相对距离与速度信息； 步骤1.1，基准飞行器通过自身导航系统测量所在位置的纬度、经度、高度，得到基准飞行器在地心地固坐标系下的位置坐标： 其中，x、y、z为基准飞行器在地心地固坐标系下的X轴、Y轴、Z轴坐标；lat、lon、alt分别为基准飞行器的纬度、经度、高度位置坐标；ae为基准椭球体的长半径，e为基准椭球体的偏心率，N为基准椭球体的曲率半径，其中基准椭球体为WGS-84全球坐标系统规定的椭球体模型； 步骤1.2，基准飞行器通过自身导航系统测量机体系下速度，并转换至地心地固坐标系，其表达式为： ve＝Rbevb； 其中，φ、θ、ψ分别为飞行器的滚转角、俯仰角、偏航角；ve为地心地固坐标系下飞行器速度，vb为机体系下飞行器速度，Rbe为飞行器机体系与地心地固坐标系的转换矩阵； 步骤1.3，飞行器通过传感器测得飞行器间的相对距离，其表达式为： 其中，xi、yi、zi分别为第i架基准飞行器在地心地固坐标系下的X轴、Y轴、Z轴坐标，xj、yj、zj分别为第j架待定位飞行器在地心地固坐标系下的X轴、Y轴、Z轴坐标；dr为测距误差，di,j为测量到的第i架基准飞行器与第j架待定位飞行器之间的相对距离； 步骤1.4，飞行器通过传感器测得飞行器间的相对速度vi,j，其表达式为： vi,j＝vi-vj+vr； 其中，vr为测速误差向量，vi，vj分别为第i架基准飞行器、第j架待定位飞行器的速度矢量，vi,j为测量到的第i架基准飞行器与第j架待定位飞行器之间的相对速度； 步骤2，根据基准飞行器在地心地固坐标系下的位置坐标，判断飞行器编队的构型种类，所述构型种类包含直线构型、平面构型、直线构型和平面构型以外的构型，令直线构型、平面构型为奇异构型，直线构型和平面构型以外的构型为非奇异构型： P＝[p1,…,pn],pi＝[xi,yi,zi]T； [t,～]＝PCAP′T； 其中，pi为第i架基准飞行器的地心地固坐标系下的位置；P为基准飞行器位置矩阵，n为基准飞行器个数，P′为标准化处理后的基准飞行器位置矩阵，PCA为主成分分析算法；t为解释方差占总方差的百分比列向量，result为得到的判断结果，is_line、is_plane、is_randn分别为直线构型、平面构型、非奇异构型的标志值，th_line、th_plane分别为直线构型占比阈值、平面构型占比阈值，t1为主成分方差占比，t2为从成分方差占比； 步骤3，若编队为直线构型或平面构型，分别计算其特征向量和其中各个基准飞行器的偏移矢量； 步骤3.1，若编队为直线构型或平面构型，则整理基准飞行器在地心地固坐标系下的位置坐标、飞行器间的相对距离、飞行器间的相对速度如下： DR＝d1,j,d2,j...dn,j,v1,j,v2,j...vn,j； sor_ind＝argsortDR1:n； sor_DR＝DRsor_ind,DRsor_ind+n； sor_P＝Psor_ind； 其中DR为相对测量信息矩阵，di,j为第i架基准飞行器与第j架待定位飞行器的距离，vi,j为第i架基准飞行器与第j架待定位飞行器的相对速度，n为基准飞行器的数量；argsort为升序排序运算，sor_ind为排序索引，P为基准飞行器位置矩阵，sor_DR为排序后的相对测量信息矩阵，sor_P为排序后的基准飞行器位置矩阵； 步骤3.2，若编队为直线构型，根据整理后基准飞行器在地心地固坐标系下的位置坐标和基准飞行器与待定位飞行器的相对距离计算直线构型的特征向量和直线构型中各个基准飞行器的偏移矢量： 步骤3.2.1，计算中心化后的基准飞行器位置数据： ci＝pi-Centroid； 其中，Centroid为所有基准飞行器位置的平均值，pi为基准飞行器i的位置，ci是中心化后的基准飞行器i的位置； 步骤3.2.2，计算拟合直线的方向向量： A＝[c1,c2...cn]； ～,V＝svdA； v＝V:,1； 其中，A为中心化后的基准飞行器的位置矩阵，ci是中心化后的基准飞行器i的位置，svd为奇异值分解算法，V为svd分解得到的右奇异向量，v为拟合直线的方向向量； 步骤3.2.3，根据拟合直线的方向向量与整理后基准飞行器与待定位飞行器的相对距离，计算得到直线构型中各个基准飞行器的偏移矢量： 其中ri为随机向量，v为基准飞行器拟合直线方向向量，ni为与拟合直线方向向量垂直的随机向量，r_line为直线构型的经验倍数，sor_DRn+1-i为排序后第n+1-i架基准飞行器与第j架待定位飞行器的距离，n为基准飞行器的数量，Ni,j为计算第j架待定位飞行器位置时使用到的第i架基准飞行器的偏移矢量； 步骤3.3，若编队为平面构型，根据整理后基准飞行器在地心地固坐标系下的位置坐标和基准飞行器与待定位飞行器的相对距离计算平面构型的特征向量和平面构型中各个基准飞行器的偏移矢量： 步骤3.3.1，令拟合平面方程为： z＝ax+by+c； 最小二乘法求解得到平面方程的系数： ax+by-z+c＝0； 步骤3.3.2，根据拟合基准飞行器平面表达式，得到拟合的基准飞行器平面的单位法向量： 其中，a,b,c为拟合平面的系数，xi,yi,zi为基准飞行器i的各维位置，Vn为基准飞行器拟合平面的单位法向量； 步骤3.3.3，根据拟合平面的单位法向量与整理后基准飞行器与待定位飞行器的相对距离，计算得到平面构型中各个基准飞行器的偏移矢量： 其中，r_plane为经验倍数，sor_DRn+1-i为排序后第n+1-i架基准飞行器与第j架待定位飞行器的距离，Ni,j为计算第j架待定位飞行器位置时使用到的第i架基准飞行器的偏移矢量； 步骤4，若编队为直线构型或平面构型，根据各个基准飞行器的偏移矢量与整理后基准飞行器在地心地固坐标系下的位置坐标，计算得到偏移后基准飞行器在地心地固坐标系下的位置坐标，其表达式为： p′i＝sor_P:,i+Ni,j； 其中sor_P:,i为排序后第i架基准飞行器的位置，Ni,j为计算第j架待定位飞行器位置时使用到的第i架基准飞行器的偏移矢量，p′i为偏移后第i架基准飞行器在地心地固坐标系下的位置； 步骤5，若编队为直线构型或平面构型，获得偏移后的待定位飞行器与基准飞行器之间得的相对距离信息： 根据各个基准飞行器的偏移矢量与整理后基准飞行器与待定位飞行器的相对距离，计算得到偏移后待定位飞行器与基准飞行器的相对距离信息，其表达式为： 其中sor_DRi为排序后第i架基准飞行器与第j架待定位飞行器的距离，sor_DRn+1-i为排序后第n+1-i架基准飞行器与第j架待定位飞行器的距离，Ni,j为计算第j架待定位飞行器位置时使用到的第i架基准飞行器的偏移矢量，rate为经验倍数，r_line、r_plane分别为直线构型、平面构型的经验倍数，is_line，is_plane分别为直线构型、平面构型的标志值，di,j′为偏移后第i架基准飞行器与第j架待定位飞行器的距离； 步骤6，计算待定位飞行器的位置与速度； 步骤6.1，若编队为非奇异构型： 步骤6.1.1，根据基准飞行器与待定位飞行器间的相对距离、相对速度计算待定位飞行器与各基准飞行器的伪距差、伪距率差，其表达式为： TRj＝[di,2-di,1,di,3-di,1,…di,j-di,1]； FRj＝[vi,2-vi,1,vi,3-vi,1,…vi,j-vi,1]； 其中di,j为第i架基准飞行器与第j架待定位飞行器的距离,vi,j为第i架基准飞行器与第j架待定位飞行器的相对速度，TRj为待定位飞行器j与各基准飞行器伪距差，FRj为待定位飞行器j与各基准飞行器伪距率差； 步骤6.1.2，根据获得待定位飞行器与各基准飞行器的伪距差、待定位飞行器与各基准飞行器的伪距率差、基准飞行器在地心地固坐标系下的位置坐标、基准飞行器在地心地固坐标系下的速度解算得到待定位飞行器的速度与位置信息； 步骤6.2，若编队为直线构型或平面构型： 步骤6.2.1，根据偏移后基准飞行器与待定位飞行器间的相对距离、相对速度，计算得到待定位飞行器与偏移后各基准飞行器的伪距差、伪距率差，其表达式为： TR′j＝[d′i,2-d′i,1,d′i,3-d′i,1,…d′i,j-d′i,1]； FR′j＝[vi,2-vi,1,vi,3-vi,1,…vi,j-vi,1]； 其中di,j′为偏移后待定位飞行器j与基准飞行器i之间的距离，vi,j为第i架基准飞行器与第j架待定位飞行器的相对速度，TR′j为待定位飞行器j与偏移后各基准飞行器伪距差，FR′j为待定位飞行器j与偏移后各基准飞行器伪距率差； 步骤6.2.2，根据偏移后待定位飞行器与各基准飞行器的伪距差、偏移后待定位飞行器与各基准飞行器的伪距率差，偏移后基准飞行器在地心地固坐标系下的位置坐标、基准飞行器在地心地固坐标系下的速度，解算得到待定位飞行器的速度与位置信息。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人南京航空航天大学，其通讯地址为：213300 江苏省常州市溧阳市滨河东路29号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

以上内容由龙图腾AI智能生成。