1.一种基于无人车车载UWB基站的无人器定位系统,包括无人车;其特征在于还包括至少1个UWB标签、与UWB标签数量相同的无人机、4个UWB锚节点和定位计算模块,其中UWB锚节点和定位计算模块采用无人车车载方式,UWB标签置于无人机上,UWB锚节点和定位计算模块共同构成无人车车载定位基站,从而形成无人车无人机混合编队中的移动定位基站。
2.根据权利要求1所述的基于无人车车载UWB基站的无人器定位系统,其特征在于UWB锚节点以螺旋方式置于无人车上,UWB锚节点按顺时针方式螺旋升高排列。
3.根据权利要求1所述的基于无人车车载UWB基站的无人器定位系统,其特征在于4个UWB锚节点在无人车上的垂直投影的质心可构成一个四边形。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的基于无人车车载UWB基站的无人器定位系统的定位方法,其特征在于包括以下步骤:步骤1:定位计算模块与锚节点A、锚节点B、锚节点C、锚节点D进行同步;
步骤2:锚节点利用双边测距法进行测距,获取t时刻UWB标签M与车载UWB锚节点A的距离DMA、标签M与锚节点B的距离为DMB、标签M与锚节点C的距离为DMC、标签M与锚节点D的距离为DMD;
步骤3:锚节点A、锚节点B、锚节点C、锚节点D将测距得到的与标签M的距离发送给定位计算模块;
步骤4:定位计算模块根据三维空间的欧氏距离计算方法进行UWB标签M的位置结算,标签M到各锚节点的距离计算公式为结合步骤2获取的UWB标签M与4个锚节点的距离DMA、DMB、DMC、DMD,带入公式(1)可得t时刻UWB标签M的坐标为:定位计算模块根据公式(2)计算得到t时刻UWB标签M的坐标,UWB标签M的坐标即为携带标签M的无人机在无人车车载坐标系中的坐标位置。
步骤5:转到步骤2,继续进行下一时刻无人机携UWB标签M的定位计算。
5.根据权利要求4所述的基于无人车车载UWB基站的无人器定位系统的定位方法,其特征在于在步骤1之前,B’为锚节点B在无人车平面上的垂直投影,C’为锚节点C在无人车平面上的垂直投影,D’为锚节点D在无人车平面上的垂直投影;
以锚节点A的质心为原点,锚节点A的质心与D’的质心连线为x轴,且以AD’为x轴正方向,锚节点A的质心与B’的质心连线为有y轴,且以AB’为y轴正方向,过A质心且垂直于无人车平面的直线为z轴,且z轴正方向向上,,建立无人车车载坐标系;
各个锚节点在无人车车载坐标系中的坐标分别为A(0,0,0)、B(0,LB,HB)、C(LD,LB,HC)、D(LD,0,HD),且满足:LB>2ε,LD>2ε,0