本发明实施例涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机的定位方法、装置、无人机和存储介质。
背景技术：
随着无人机行业的不断发展，其在农业、航拍、基建、巡检、警用和消防等领域的应用也不断扩展。针对无人机的应用现状而言，载波相位差分(realtimekinematic，rtk)技术为无人机提供了一种新的高精度定位系统。
现有技术中，无人机一般采用双天线rtk技术来得到自身的定位坐标和航向，航向设定为1号天线指向2号天线方向。目前，多数无人机在安装使用时，通常将两个航空天线对称安放在无人机机体中心线两侧，而采用天线rtk技术得到的定位坐标是1号天线的位置坐标。当无人机直接使用双天线rtk技术定位得到的位置坐标时，此坐标不是无人机几何中心的坐标，甚至不是机体中心线上的坐标。
在无人机做偏航运动时，双天线rtk技术定位得到的位置坐标将出现偏差(此偏差视两个航空天线间的距离而定)，从而使得无人机航线出现偏差，定位精度降低。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种无人机的定位方法、装置、无人机和存储介质，通过预先获取无人机飞行过程中的定位偏差，以在后续飞行时进行实时补偿，提高定位精度。
第一方面，本发明实施例提供了一种无人机的定位方法，该方法包括：
获取无人机完成设定航向角度的飞行后形成的飞行轨迹；
根据所述飞行轨迹以及由所述飞行轨迹分解所获得的双天线中的目标天线的自旋轨迹，获取所述无人机的定位偏差，其中，所述双天线对称安装于所述无人机中心线的两侧，所述定位偏差为所述目标天线相对所述无人机中心线的偏离距离；
获取所述无人机通过双天线载波相位差分rtk技术得到的所述目标天线的实时定位结果；
根据所述定位偏差，对所述目标天线的实时定位结果进行补偿，得到所述无人机的实时定位结果。
第二方面，本发明实施例提供了一种无人机的定位装置，该装置包括：
轨迹获取模块，用于获取无人机完成设定航向角度的飞行后形成的飞行轨迹；
定位偏差计算模块，用于根据所述飞行轨迹以及由所述飞行轨迹分解所获得的双天线中的目标天线的自旋轨迹，获取所述无人机的定位偏差，其中，所述双天线对称安装于所述无人机中心线的两侧，所述定位偏差为所述目标天线相对所述无人机中心线的偏离距离；
定位结果获取模块，获取所述无人机通过双天线载波相位差分rtk技术得到的所述目标天线的实时定位结果；
定位补偿模块，用于根据所述定位偏差，对所述目标天线的实时定位结果进行补偿，得到所述无人机的实时定位结果。
第三方面，本发明实施例提供了一种无人机，该无人机包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任意实施例中所述的无人机的定位方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例中所述的无人机的定位方法。
本发明实施例提供的一种无人机的定位方法、装置、无人机和存储介质，通过计算双天线中目标天线到达无人机中心线的距离作为定位偏差，对该目标天线的实时定位结果进行补偿，解决了双天线rtk技术存在定位偏差的问题，实现无人机的精准定位，避免了无人机在做偏航运动时出现航线偏离的现象，确保了定位精度。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1a为本发明实施例一提供的一种无人机的定位方法的流程图；
图1b为本发明实施例一提供的方法中定位偏差的计算原理图；
图1c为本发明实施例一提供的方法中根据飞行轨迹以及由该飞行轨迹分解所获得的双天线中的目标天线的自旋轨迹，获取所述无人机的定位偏差的方法流程图；
图2为本发明实施例二提供的一种无人机的定位方法的流程图；
图3为本发明实施例三提供的一种无人机的定位装置的结构示意图；
图4为本发明实施例四提供的一种无人机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1a为本发明实施例一提供的一种无人机的定位方法的流程图，本实施例提供的一种无人机的定位方法可以适用于任一采用双天线rtk技术的无人机中，其中该双天线对称安装于无人机中心线的两侧。该无人机的定位方法可以由本发明实施例提供的无人机的定位装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的方式来实现，并集成在执行本方法的无人机中。具体的，参见图1a，该方法可以包括如下步骤：
s110，获取无人机完成设定航向角度的飞行后形成的飞行轨迹。
具体的，本实施例中的无人机采用双天线rtk技术来提高定位精度，其中，rtk技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，能够实时提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在rtk作业模式下，基站采集卫星数据，并通过数据链将其观测值和站点坐标信息一起传送给移动站，而移动站通过对所采集到的卫星数据和接收到的数据链进行实时载波相位差分处理(历时不足一秒)，得出厘米级的定位结果。
而无人机在采用双天线rtk技术时获取的定位坐标是双天线中的其中一个天线的位置坐标，而不是无人机几何中心的坐标，甚至不是机体中心线上的坐标，无人机在做偏航运动时也会导致该无人机航线出现偏差，因此在无人机飞行时，需要对双天线rtk技术获取的定位坐标中的定位偏差进行求取。其中，设定航向角度是在求取定位偏差时，通过预先控制无人机进行飞行时被允许的航向变化的角度范围，也就是无人机中心线上机头的旋转角度，而不是无人机整体飞行轨迹的旋转角度。可选的，为了求取双天线rtk技术获取的定位坐标的定位偏差，可以预先操控无人机完成航向变化为设定航向角度的飞行，不需要对飞行轨迹进行限制，只需无人机航向满足设定航向角度的飞行即可，可以操控无人机原地自旋，也可以是航向满足设定航向角度的随意飞行。进一步的，在无人机完成该设定航向角度的飞行的过程中，可以获取该无人机通过双天线rtk技术得到的实时定位坐标。可选的，根据无人机在飞行过程中获取的一系列对应的实时定位坐标可以确定该无人机完成设定航向角度的飞行后形成的飞行轨迹。
s120，根据飞行轨迹以及由该飞行轨迹分解所获得的双天线中的目标天线的自旋轨迹，获取无人机的定位偏差。
其中，本实施例中的无人机定位偏差的计算原理如图1b所示，该无人机在采用双天线rtk技术时会在无人机机体预先安装两个航空天线，该双天线对称安装于无人机中心线的两侧，定位偏差为该目标天线相对无人机中心线的偏离距离，其中，图1b中的虚线为无人机中心线。
具体的，无人机在完成设定航向角度的飞行后形成的飞行轨迹为无人机整体的飞行航线轨迹，可以分解为无人机原点自旋运动而形成的自旋轨迹和航向不变的质点运动而形成的质点轨迹(质点轨迹是指只有轨迹、不涉及航向的运动)。可选的，双天线rtk技术提供的定位坐标是无人机中心线两侧对称安装的双天线中的其中一个特定的航空天线的定位坐标。其中，目标天线为双天线rtk技术提供的定位坐标对应的航空天线。进一步的，飞行轨迹分解的原点自旋运动是与该飞行轨迹中的定位坐标匹配的双天线中的目标天线按照设定航向角度旋转的自旋运动，也就是目标天线以该目标天线与无人机中心线的垂点为弧心，旋转设定航向角度后所形成的弧形轨迹；航向不变的质点运动为将无人机整体看作一个质点进行飞行的只有轨迹且不涉及航向的运动。进一步的，双天线rtk技术提供的定位坐标是目标天线的位置坐标，而无人机的飞行航线需要的是无人机中心线上的坐标，因此，定位偏差为目标天线相对无人机中心线的偏离距离。
进一步的，为了对目标天线的定位坐标进行补偿，需要得到双天线rtk技术获取的定位坐标的定位偏差，也就是需要计算目标天线相对无人机中心线的偏离距离。可选的，无人机在完成设定航向角度的飞行后形成的飞行轨迹分解的航向不变的质点运动对应的函数在作积分运算时，由于航向不变，其积分结果为零，因此，该飞行轨迹的积分结果与分解的目标天线的自旋轨迹的积分结果相同，且目标天线的自旋轨迹也是目标天线以该目标天线与无人机中心线的垂点为圆心，旋转设定航向角度后所形成的弧形轨迹，所以，自旋轨迹的积分结果与设定航向角度和弧形轨迹在坐标系中围成的对应扇形面积相关，而该扇形的半径为目标天线相对无人机中线的偏离距离，也就是定位偏差。据此，可以通过飞行轨迹的积分与自旋轨迹的积分的对应关系计算该定位偏差。
可选的，如图1c所示，根据飞行轨迹以及由该飞行轨迹分解所获得的双天线中的目标天线的自旋轨迹，获取所述无人机的定位偏差，可以包括：
s121，获取飞行轨迹的轨迹函数，并对轨迹函数作积分运算，得到第一积分结果。
具体的，在无人机完成设定航向角度的飞行过程中，可以实时获取该无人机通过双天线rtk技术得到的实时定位坐标，根据获取的一系列对应的实时定位坐标可以确定无人机完成设定航向角度的飞行后形成的飞行轨迹对应的轨迹函数。可选的，根据飞行轨迹与自旋轨迹对应的积分关系，可以对得到的轨迹函数作积分运算，得到确定的第一积分结果。示例性的，在获取到无人机完成设定航向角度的飞行后形成的飞行轨迹后，可以通过双天线rtk技术得到该飞行轨迹对应的一系列实时定位坐标，从而构建该飞行轨迹的轨迹函数，设定该轨迹函数为
s122，获取目标天线的自旋轨迹对应的第二积分结果。
具体的，飞行轨迹分解的目标天线的自旋轨迹为目标天线以该目标天线与无人机中心线的垂点为弧心，旋转设定航向角度后形成的弧形轨迹，该弧形轨迹的积分结果为设定航向角度与该弧形轨迹在坐标系中围成的对应扇形面积之间的关系式，扇形半径为目标天线到达无人机中心线的距离，自旋轨迹对应的第二积分结果与目标天线相对无人机中心线的偏离距离相关联，也就是扇形面积与扇形半径之间的对应关系。示例性的，若设定航向角度为θ，目标天线到达无人机中心线的距离，也就是定位偏差为δ，自旋轨迹函数为
s123，根据第一积分结果和第二积分结果的等值关系，计算目标天线相对无人机中心线的偏离距离作为定位偏差。
具体的，由于飞行轨迹分解的航向不变的质点运动积分为零，所以，飞行轨迹对应的第一积分结果与自旋轨迹对应的第二积分结果相等。可选的，根据两者的等值关系，可以计算目标天线相对无人机中心线的偏离距离，也就是定位偏差的值。示例性的，无人机的飞行轨迹
进一步的，当选择设定行航向角度为360°外的其它角度时，在实际操作过程中，可能会造成操控无人机飞行的误差，使获取的积分结果误差较大，而使得计算得到的定位偏差与实际偏差存在较大误差，因此，优选的，在实际操作时，选择设定航向角度为360°。
可选的，获取无人机完成设定航向角度的飞行后形成的飞行轨迹，可以包括：
获取无人机完成航向为360°角度的飞行后形成的飞行轨迹。
具体的，当设定航向角度为360°时，操控无人机完成航向为360°角度的飞行，在飞行过程中，可以获取该无人机通过双天线rtk技术得到的实时定位坐标，从而确定完成飞行后形成的飞行轨迹。
相应的，由飞行轨迹分解所获得的双天线中的目标天线的自旋轨迹，可以包括：目标天线以垂点为圆心旋转一周所形成的圆形轨迹，其中，垂点为双天线的连接线与无人机中心线的交点。
具体的，当设定航向角度为360°时，对应的目标天线的自旋轨迹也就是该目标天线以垂点为圆心旋转一周所形成的圆形轨迹，其中，垂点为双天线的连接线与无人机中心线的交点。此时该目标天线的自旋轨迹可以分解为该目标天线旋转一周的轨迹圆函数和航向函数，也就是
s130，获取无人机通过双天线载波相位差分rtk技术得到的目标天线的实时定位结果。
具体的，无人机的飞行航线依赖于导航定位系统，可以根据定位系统所得到的信息让无人机在指定的时间内完成航行任务，而其精准度与所搭载的定位技术直接挂钩，基于rtk技术的无人机定位系统可以通过实时获取导航卫星信号和rtk差分定位信息，为无人机飞行作业提供高精度定位支持。其中，双天线rtk技术在无人机飞行的过程中，实时提供的是双天线中目标天线的定位坐标。其中，双天线rtk技术得到的目标天线的实时定位结果为固定解，是在使用载波相位观测值定位的时候，会产生模糊度，模糊度理论上是整数，而通过算法解出整数的模糊度之后，得到固定解，会大幅度提高目标天线的定位精度。
可选的，无人机在飞行过程中，实时获取其搭载的双天线rtk技术提供的目标天线的实时定位结果，包括目标天线的经纬度坐标信息以及无人机航向角度。需要说明的是，本步骤中获取无人机通过双天线rtk技术得到的目标天线的实时定位结果，在无人机飞行过程中是一直进行获取的，在没有得到定位偏差时，不进行补偿，而得到定位偏差后，对后续飞行得到的目标天线的实时定位结果可以进行实时补偿。
s140，根据定位偏差，对目标天线的实时定位结果进行补偿，得到无人机的实时定位结果。
具体的，计算得到定位偏差，也就是目标天线到达无人机中心线的距离后，可以将该定位偏差进行预先保存，在后续无人机执行飞行任务时，可以实时调取该定位偏差，对获取的目标天线的实时定位结果进行补偿，得到无人机的实时定位结果，也就是无人机中心线上的经纬度坐标信息以及无人机机头航向角度，而航向角度不存在偏差，也就是对定位坐标进行补偿，将定位中心转移到无人机中心线上，实现精准定位。可选的，在得到目标天线的实时定位结果后，可以确定该目标天线的定位坐标，而定位偏差是目标天线相对无人机中心线的偏离距离，与目标天线和目标天线到达无人机中心线的垂点之间相差的经纬度定位差值，以及实时航向角度存在对应的三角函数关系，还可以根据定位偏差和实时航向角度通过对应的三角函数关系求取出目标天线和该目标天线到达无人机中心线的垂点之间的经纬度定位差值，从而确定目标天线到达无人机中心线的垂点的经纬度定位坐标，从而对目标天线的实时定位结果进行补偿，得到无人机的实时定位结果。可选的，尤其是在无人机植保作业时，定位精度直接影响航线规划和药剂喷洒精准量，定位偏差的补偿可以避免了无人机在做偏航运动时出现航线偏离的现象，避免了重喷和漏喷现象，实现了精准喷洒，提高了植保作业效果，达到了防治病虫害的效果，减少了药害的产生。
本实施例的技术方案，通过计算双天线中目标天线到达无人机中心线的距离作为定位偏差，对该目标天线的实时定位结果进行补偿，解决了双天线rtk技术存在定位偏差的问题，实现无人机的精准定位，避免了无人机在做偏航运动时出现航线偏离的现象，确保了定位精度。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种无人机的定位方法的流程图。本实施例是在上述实施例的基础上进行优化。参照图2，本实施例的方法具体可以包括：
s210，控制无人机在空中悬停一设定时长。
具体的，为了使无人机完成设定航向角度的飞行，首先需要确定当前的航向角度，减少无人机的旋转角度与设定航向角度的误差。可选的，在操控无人机飞行前，可以预先控制无人机在空中悬停一设定时长，从而确定无人机当前的航向角度。其中，设定时长可以在实际操作时，由用户自行进行设置，提高无人机飞行的精度。
s220，根据悬停后无人机的航向位置，控制无人机按照设定航向角度进行飞行。
具体的，在控制无人机悬停一段时间，得到当前的航向角度时，在当前航向角度的基础上，控制无人机按照设定航向角度进行飞行，以确定无人机飞行的最后位置，从而得到确定的无人机完成设定航向角度的飞行后形成的飞行轨迹，提高轨迹的获取精度。
s230，获取无人机完成设定航向角度的飞行后形成的飞行轨迹。
s240，根据飞行轨迹以及由该飞行轨迹分解所获得的双天线中的目标天线的自旋轨迹，获取无人机的定位偏差。
s250，获取无人机通过双天线载波相位差分rtk技术得到的目标天线的实时定位结果。
s260，根据定位偏差，对目标天线的实时定位结果进行补偿，得到无人机的实时定位结果。
本实施例的技术方案，通过计算双天线中目标天线到达无人机中心线的距离作为定位偏差，对该目标天线的实时定位结果进行补偿，解决了双天线rtk技术存在定位偏差的问题，实现无人机的精准定位，避免了无人机在做偏航运动时出现航线偏离的现象，以及确定飞行起点航向角度，提高旋转飞行的精度，确保了定位精度。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种无人机的定位装置的结构示意图，该装置可以执行上述任意实施例提供的无人机的定位方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。如图3所示，该装置可以包括：
轨迹获取模块310，用于获取无人机完成设定航向角度的飞行后形成的飞行轨迹。
定位偏差计算模块320，用于根据飞行轨迹以及由飞行轨迹分解所获得的双天线中的目标天线的自旋轨迹，获取无人机的定位偏差，其中，双天线对称安装于无人机中心线的两侧，定位偏差为目标天线相对无人机中心线的偏离距离。
定位结果获取模块330，用于获取无人机通过双天线载波相位差分rtk技术得到的目标天线的实时定位结果。
定位补偿模块340，用于根据定位偏差，对目标天线的实时定位结果进行补偿，得到无人机的实时定位结果。
本实施例的技术方案，通过计算双天线中目标天线到达无人机中心线的距离作为定位偏差，对该目标天线的实时定位结果进行补偿，解决了双天线rtk技术存在定位偏差的问题，实现无人机的精准定位，避免了无人机在做偏航运动时出现航线偏离的现象，确保了定位精度。
进一步的，设定航向角度为360°；上述轨迹获取模块310具体可以用于：获取无人机完成航向为360°角度的飞行后形成的飞行轨迹；上述由飞行轨迹分解所获得的双天线中的目标天线的自旋轨迹，可以包括：目标天线以垂点为圆心，旋转一周所形成的圆形轨迹，其中，垂点为双天线的连接线与无人机中心线的交点。
进一步的，上述定位偏差计算模块320可以包括：第一积分单元321，用于获取飞行轨迹的轨迹函数，并对轨迹函数作积分运算，得到第一积分结果；第二积分单元322，用于获取目标天线的自旋轨迹对应的第二积分结果，其中，第二积分结果与目标天线相对无人机中心线的偏离距离相关联；偏差计算单元323，用于根据第一积分结果和第二积分结果的等值关系，计算目标天线相对无人机中心线的偏离距离作为定位偏差。
进一步的，上述轨迹获取模块310可以包括：悬停单元311，用于控制无人机在空中悬停一设定时长；飞行单元312，用于根据悬停后无人机的航向位置，控制无人机按照设定航向角度进行飞行；飞行轨迹获取单元313，用于获取无人机完成设定航向角度的飞行后形成的飞行轨迹。
实施例四
图4为本发明实施例四提供的一种无人机的结构示意图。如图4所示，该无人机包括处理器40、存储装置41和通信装置42；该无人机中处理器40的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器40为例；无人机的处理器40、存储装置41和通信装置42可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
存储装置41作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的无人机的定位方法对应的模块(例如，用于无人机的定位装置中的轨迹获取模块310、定位偏差计算模块320、定位结果获取模块330和定位补偿模块340)。处理器40通过运行存储在存储装置41中的软件程序、指令以及模块，从而执行无人机的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的无人机的定位方法。
存储装置41可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储装置41可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储装置41可进一步包括相对于处理器40远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至无人机。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
通信装置42可用于无人机与基站建立连接，实现网络连接或者移动数据连接。
本实施例提供的一种无人机可用于执行上述任意实施例提供的无人机的定位方法，具备相应的功能和有益效果。
实施例五
本发明实施例五还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可实现上述任意实施例中的无人机的定位方法。该方法具体可以包括：
获取无人机完成设定航向角度的飞行后形成的飞行轨迹；
根据所述飞行轨迹，以及所述飞行轨迹分解获得的双天线中的目标天线的自旋轨迹，计算所述目标天线到达所述无人机中心线的距离作为定位偏差，其中，所述双天线对称安装于所述无人机中心线的两侧；
获取所述无人机通过双天线载波相位差分rtk技术得到的所述目标天线的实时定位结果；
根据所述定位偏差，对所述目标天线的实时定位结果进行补偿，得到所述无人机的实时定位结果。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的无人机的定位方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-onlymemory,rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory,ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述定位偏差的补偿装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。