本发明属于无人机，具体涉及一种无人机的无线电导航定位方法。
背景技术：
1、现代战争中，无人机因其低成本、长航时、环境适应性强等特点在战场侦察、火力打击、电子对抗、通信中继、预警探测等领域得到了广泛应用，并逐渐发展为世界军事战役的关键力量。随着战场环境日益复杂和电子对抗技术发展，各种卫星导航干扰手段广泛应用，导致无人机出勤执行任务时经常处于卫星拒止环境中，卫星导航手段无法正常使用，需要依靠纯惯性导航设备提供定位，但是对于长航时无人机，随着任务时间累积，纯惯性导航的定位误差逐渐变大，如果长时间得不到其他导航源辅助修正，定位误差将会对任务执行产生影响。目前国内中远程无人机测控链路均采用定向天线+全向天线两种体制，定向天线作为主用通道，提供安全、高速的信息传输通道，全向天线作为备份通道，提供窄带传输能力。得益于相控阵等技术发展，定向天线通道为无人机可提供准确的无线电测距(误差＜50m)和测角(误差＜5mrad)信息，且为一种系统级主动测量方式，不依赖于外界信息支撑，通过地面测控车坐标、测距值和测角值、高程等信息可获取准确无线电定位坐标，从而为无人机提供持续、准确、安全的定位结果，保障卫星拒止环境中任务顺利进行，并能引导无人机安全返航。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种无人机的无线电导航定位方法，首先进行无线电测量值误差估计，获得本次飞行任务测控链路的测距值和测角值误差估计；然后进行测量信息平滑滤波；接下来进行高度补偿修正；最后进行坐标解算及有效性判断。本发明弥补了无人机在卫星拒止环境中定位不准确的缺点，提升了无人机导航余度。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
3、步骤1：无线电测量值误差估计，即获得本次飞行任务测控链路的测距值和测角值误差估计；
4、无人机起飞出航未进入卫星拒止区时，机上卫星导航有效，根据测控车位置坐标、无人机北斗坐标实时计算两者距离和径向连线角度，与测控车测量值进行做差，对误差数据进行二次滤波，获得误差估计值作为本次测控链路的测量误差，用于后续测量值修正；
5、步骤2：测量信息平滑滤波；
6、对获取的测距值和测角值进行判断，数据有效则进行平滑滤波处理；
7、步骤3：高度补偿修正；
8、利用本次飞行时卫星高有效时的气压高和卫星高的差值，和上一次飞行时相同高度的卫星高和气压高差值进行对比，对本次飞行的气压高进行修正，将气压高和卫星高之间的差值减小，在卫星拒止时，为无人机无线电定位解算提供高度数据；
9、步骤4：坐标解算及有效性判断；
10、根据无线电测距值和测角值进行高斯坐标计算，再通过高斯坐标-参心坐标逆变换完成经纬度解算，采用纯惯性测量速度和解算结果进行对比，满足误差门限时判定坐标有效，否则无效。
11、优选地，所述步骤1具体为：
12、步骤1-1：设测控车坐标包括经度、纬度、高程为(b车、l车、h车)和无人机坐标包括经度、纬度、高程为(b机、l机、h机)，将两个坐标转化为参心空间直角坐标系下的位置(x车、y车、z车)和(x机、y机、z机)，计算两者间径向距离l：
13、
14、步骤1-2：对参心空间直角坐标系进行高斯-克吕格投影，将(b车、l车)和(b机、l机)转化为高斯坐标系下的位置，分别为(x0，y0)和(xt，yt)，计算这两点之间的方位：
15、
16、步骤1-3：无人机起飞后距离测控车超过1km时，根据上式开始解算，每1秒计算距离和方位角一次，连续计算100秒，停30秒，然后再计算100秒，重复进行6轮计算，共累计6轮600组数据；与测控车提供的无线电测距值和测角值进行做差获取测量误差，分别对每100组数据进行均值平滑，获取6组误差，再进行二次滤波，消除异常数据对估计结果的影响，即获得本次测控车的无线电测距和测角值误差估计，作为后期测量修正输入。
17、优选地，所述步骤2具体为：
18、对无线电测量值进行均值平滑滤波，用mn(ln，dn)表示第n次测量值，当前测距lt与前10次距离进行对比，测角dt与前1次测角值d1进行对比，如果在设置门限范围内，则认为有效；vn、ve表示本次测量惯导输出的北向速度、东向速度，进行测量有效性判断：
19、若|lt-ln|≥300×n，n＝1,2,……,10，则本次测距无效；
20、若则本次测角无效；
21、当本次测距值和测角值均判有效时，进行测距值和测角值均值滤波，测距滤波窗口长度选择20秒，测角滤波窗口为10秒，滤波结果做为本次测量值，并附加无线电测量估计误差，作为坐标解算输入值。
22、优选地，所述步骤3具体为：
23、卫星拒止环境中无人机只能使用气压高，需要在卫星定位有效时采用卫星高对气压高进行补偿；无人机主动记录每次高度数据；hq表示本次测量的气压高，hqt表示修正后的参考高度，hq1、hb1表示本次卫星高有效时每200m高的采集值，hq12、hb12表示本次卫星高有效时hq1、hb1对应高度增加200m的采集值，hq0、hb0表示前一次飞行每200m采集的气压高、卫星高，hq01、hb01表示上次飞行和hq1、hb1同高度的采集值；
24、本次飞行阶段，当卫星高有效时：
25、
26、当卫星高无效时，用本次卫星高有效时的差值修正上次无效阶段的气压高，修正量为：
27、
28、用于坐标解算的参考高度修正后为：
29、hqt＝hq+δh。
30、进一步地，所述步骤4具体为：
31、步骤4-1：根据经过滤波的测距、测角、参考高度计算高斯平面坐标系下的坐标；
32、计算测距值在平面的映射：
33、
34、计算直角坐标(xy，yy)：
35、xy＝ly×cos dt
36、yy＝ly×sin dt
37、通过高斯坐标系向参心坐标系逆变换，即获得无线电定位的经纬度坐标。
38、步骤4-2：通过高斯坐标系下的直角坐标计算速度变化，与惯性导航设备测量的速度进行对比，如果超过2倍门限则认为坐标无效；(x1、y1)、(x2、y2)分别表示连续2秒的平面坐标，vn、ve表示惯导测量速度：若则坐标有效。
39、经解算得到的无线电坐标作为无人机单独的导航定位信息，亦作为惯性导航设备的位置修正参考源，通过无线电定位数据对惯性导航设备位置进行修正，降低长时间连续纯惯性带来的积累误差，提高无人机导航定位精度。
40、本发明的有益效果如下：
41、可靠性高：卫星拒止环境中无人机纯惯性位置随时间漂移变大，无线电定位结果不随时间发散，可持续为无人机提供导航定位，并作为纯惯性导航修正参考，提升了无人机导航余度；
42、安全性高：无线电定位作为无人机系统一种自主导航手段，不依赖于第三方辅助，亦不受外界诱骗，提升了无人机飞行安全性；
43、适用性强：本发明可适用于其他类型具备定向测控能力的无人机的导航定位。
1.一种无人机的无线电导航定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种无人机的无线电导航定位方法，其特征在于，所述步骤1具体为：
3.根据权利要求2所述的一种无人机的无线电导航定位方法，其特征在于，所述步骤2具体为：
4.根据权利要求3所述的一种无人机的无线电导航定位方法，其特征在于，所述步骤3具体为：
5.根据权利要求4所述的一种无人机的无线电导航定位方法，其特征在于，所述步骤4具体为：
