一种飞行器集群中节点间的相互定位方法及飞行器集群与流程

1.本发明属于通信技术领域，特别是涉及一种飞行器集群中节点间的相互定位方法及飞行器集群。


背景技术：

2.当前以无人机集群内、导弹集群内为代表的无人飞行器集群内在军事、民用等领域得到了广泛的关注和应用发展。节点间的相对定位是编队任务执行、协同作战的关键技术。
3.目前飞行器集群内各节点间的相互定位主要依赖于全球卫星导航系统获取自身卫星定位位置，再通过节点的无线通信链路获取集群内其他节点位置，从而逐步获取集群内所有节点间的相对位置。但是未来作战环境越来越复杂，基于卫星的定位极易受到干扰破坏，导致集群内部分或全部节点的卫星定位位置信息无法获取，从而可能会影响飞行集群内任务成功执行。因此，针对上述复杂环境，解决多协同通信中各节点间的相互定位方法具有重要意义。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种飞行器集群中节点间的相互定位方法及飞行器集群，以解决现有技术中，当部分或全部节点不能获取卫星定位的情况下，多协同通信节点间的相互定位的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种飞行器集群中节点间的相互定位方法：
6.应用于飞行器集群内，飞行器集群内包括n个飞行器，每个飞行器为一个节点，n为整数且n≥3，该方法包括：
7.节点1若能接收到卫星定位信号，则将基于卫星定位信号确定出的自身位置信息广播给集群内其他各节点；若无法接收到卫星定位信号，则基于与集群内其他节点中的至少部分节点之间进行通信，确定自身的位置信息以及与至少部分节点之间的距离，或者确定与集群内其他各节点之间的距离，将自身的位置信息或者自身已知的与集群内其他节点之间的距离广播给集群内其他各节点；
8.节点i在接收到节点i-1的广播后，若能接收到卫星定位信号，则将基于卫星定位信号确定出的自身位置信息广播给集群内其他各节点；若无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目大于或等于4个，则基于至少4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息广播给集群内其他各节点；若无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目小于4个，则基于与节点i 1～n中至少部分节点之间进行通信，确定自身的位置信息以及与上述节点i 1～n中至少部分节点之间的距离，或者确定与节点i 1～n中各节点之间的距离，将自身的位置信息或者自身已知的与集群内其他节点之间的距离广播给集群内其他各节点；
9.节点n在接收到节点n-1的广播后，若能接收到卫星定位信号，则将基于卫星定位信号确定出的自身位置信息广播给集群内其他各节点；若无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目大于或等于4个，则基于至少4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息广播给集群内其他各节点；若无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目小于4个，将自身已知的与集群内其他节点之间的距离广播给集群内其他各节点；
10.其中，i为整数且2≤i≤n-1，已知节点为本节点已存储其位置信息的节点。
11.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，节点1若无法接收到卫星定位信号，则基于与集群内其他节点中的至少部分节点之间进行通信，确定自身的位置信息以及与上述至少部分节点之间的距离，或者确定与集群内其他各节点之间的距离，将自身的位置信息或者自身已知的与集群内其他节点之间的距离广播给集群内其他各节点，包括：
12.节点1若无法接收到卫星定位信号，则依次向节点2～n发送测距请求帧，直到停止测距条件满足，停止发送测距请求帧；其中，停止测距条件为遍历到节点n，或者已知节点的数目达到4个；
13.集群中的其他节点在接收到节点1发送的测距请求帧后，若能接收到卫星定位信号，则将自身的位置信息和第一信息封装到测距应答帧中返回给节点1；若无法接收到卫星定位信号，则将第一信息封装到测距应答帧中返回给节点1；其中，第一信息用于表征两节点之间的距离；
14.节点1在停止测距条件满足后，若已知节点的数目达到4个，则基于4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息封装到位置广播帧中广播给集群内其他各节点；若已知节点的数目小于4个，则将自身已知的与集群内其他节点之间的距离封装到位置广播帧中广播给集群内其他各节点。
15.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，节点i若无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目小于4个，则基于与节点i 1～n中至少部分节点之间进行通信，确定自身的位置信息以及与上述节点i 1～n中至少部分节点之间的距离，或者确定与节点i 1～n中各节点之间的距离，将自身的位置信息或者自身已知的与集群内其他节点之间的距离广播给集群内其他各节点，包括：
16.节点i若无法接收到卫星定位信号，则依次向节点i 1～n发送测距请求帧，直到停止测距条件满足，停止发送测距请求帧；
17.节点i 1～n中的节点在接收到节点i发送的测距请求帧后，若能接收到卫星定位信号，则将自身的位置信息和第一信息封装到测距应答帧中返回给节点i；若无法接收到卫星定位信号，则将第一信息封装到测距应答帧中返回给节点i；
18.节点i在停止测距条件满足后，若已知节点的数目达到4个，则基于4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息封装到位置广播帧中广播给集群内其他各节点；若已知节点的数目小于4个，则将自身已知的与集群内其他节点之间的距离封装到位置广播帧中广播给集群内其他各节点。
19.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，上述第一信息为两节点之间的频偏信息。
20.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，上述广播以位置广播帧的形式发送；
21.节点1、节点i和节点n还执行以下步骤：
22.在接收到节点j发送的位置广播帧后，若该位置广播帧中为节点j的位置信息，则存储节点j的位置信息，并基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点j之间的距离；
23.若该位置广播帧中为节点j所已知的与集群内其他节点之间的距离，则存储节点j所已知的与集群内其他节点之间的距离，并基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点j之间的距离；
24.其中，节点j表示除本节点以外的其他节点。
25.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，集群中各节点的节点号预先封装到节点内，作为该节点在集群中的唯一标识。
26.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，基于4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，包括：
27.通过以下公式，计算自身的位置信息：
[0028][0029][0030][0031][0032]
其中，(x,y,z)为待计算的本节点的自身位置坐标，(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)、(x3,y3,z3)、(x4,y4,z4)分别为四个已经节点的位置坐标，该节点到已知卫星定位位置的四个节点的距离分别为r1,r2,r3,r4。
[0033]
本发明的第二方面提供了一种应用节点间的相互定位方法的飞行器集群：
[0034]
该飞行器集群内包括n个飞行器，每个飞行器为一个节点，n为整数且n≥3；
[0035]
节点1，用于若能接收到卫星定位信号，则将基于卫星定位信号确定出的自身位置信息广播给集群内其他各节点；若无法接收到卫星定位信号，则基于与集群内其他节点中的至少部分节点之间进行通信，确定自身的位置信息以及与上述至少部分节点之间的距离，或者确定与集群内其他各节点之间的距离，将自身的位置信息或者自身已知的与集群内其他节点之间的距离广播给集群内其他各节点；
[0036]
节点i，用于在接收到节点i-1的广播后，若能接收到卫星定位信号，则将基于卫星定位信号确定出的自身位置信息广播给集群内其他各节点；若无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目大于或等于4个，则基于至少4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息广播给集群内其他各节点；若无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目小于4个，则基于与节点i 1～n中至少部分节点之间进行通信，确定自身的位置信息以及与上述节点i 1～n中至少部分节点之间的距离，或者确定与节点i 1～n中各节点之间的距离，将自身的位置信息或者自身已知的与集群内其他节点之间的距离广播给集群内其他各节点；
[0037]
节点n，用于在接收到节点n-1的广播后，若能接收到卫星定位信号，则将基于卫星定位信号确定出的自身位置信息广播给集群内其他各节点；若无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目大于或等于4个，则基于至少4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息广播给集群内其他各节点；若无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目小于4个，将自身已知的与集群内其他节点之间的距离广播给集群内其他各节点；
[0038]
其中，i为整数且2≤i≤n-1，已知节点为本节点已存储其位置信息的节点。
[0039]
结合第二方面，在一种可能的实现方式中，节点i，具体用于若无法接收到卫星定位信号，则依次向节点i 1～n发送测距请求帧，直到停止测距条件满足，停止发送测距请求帧；
[0040]
节点i 1～n中的节点，还用于在接收到节点i发送的测距请求帧后，若能接收到卫星定位信号，则将自身的位置信息和第一信息封装到测距应答帧中返回给节点i；若无法接收到卫星定位信号，则将第一信息封装到测距应答帧中返回给节点i；
[0041]
节点i，具体用于在停止测距条件满足后，若已知节点的数目达到4个，则基于4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息封装到位置广播帧中广播给集群内其他各节点；若已知节点的数目小于4个，则将自身已知的与集群内其他节点之间的距离封装到位置广播帧中广播给集群内其他各节点。
[0042]
结合第二方面，在一种可能的实现方式中，上述广播以位置广播帧的形式发送；
[0043]
节点1、节点i和节点n还用于：
[0044]
在接收到节点j发送的位置广播帧后，若该位置广播帧中为节点j的位置信息，则存储节点j的位置信息，并基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点j之间的距离；
[0045]
若该位置广播帧中为节点j所已知的与集群内其他节点之间的距离，则存储节点j所已知的与集群内其他节点之间的距离，并基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点j之间的距离；
[0046]
其中，节点j表示除本节点以外的其他节点。
[0047]
在本发明实施例中，飞行器集群内的节点若无法接收到卫星定位信号，则基于与集群内其他节点中的至少部分节点之间进行通信，确定自身的位置信息以及与上述至少部分节点之间的距离，或者确定与集群内其他各节点之间的距离，将自身的位置信息或者自身已知的与集群内其他节点之间的距离广播给集群内其他各节点，逐步确定需定位节点的位置信息，解决了当部分或全部节点不能获取卫星定位的情况下，通信节点间的相互定位的问题，有效地扩大了飞行器的应用场景。
附图说明
[0048]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0049]
图1是本发明实施例提供的一种飞行器集群的架构示意图；
[0050]
图2是本发明实施例提供的一种飞行器集群中节点间的相互定位方法的节点1定位实现流程示意图；
[0051]
图3是本发明实施例提供的一种飞行器集群中节点间的相互定位方法的节点i定位实现流程示意图；
[0052]
图4是本发明实施例提供的一种飞行器集群中节点间的相互定位方法的节点n定位实现流程示意图；
[0053]
图5是本发明实施例提供的时隙示意图。
具体实施方式
[0054]
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
[0055]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
[0056]
图1为本发明实施例提供的一种应用节点间的相互定位方法的飞行器集群的架构示意图，如图1所示，飞行器集群内包括n个飞行器，每个飞行器为一个节点，即飞行器集群中包括节点1，节点2，
…
，节点i，
…
节点n。示例性的，飞行器集群内各节点的节点号可以提前封装在节点内，作为集群内唯一标识。各节点间的通信帧主要包括3种：位置广播帧、测距请求帧和测距应答帧。示例性的，位置广播帧，当飞行器集群内的节点可以获得自身的卫星位置信息时，位置广播帧的内容为当前节点的位置信息，当飞行器集群内的节点不能够获得自身的卫星位置信息时；位置广播帧的内容为当前节点所已知的与集群内其他节点之间的距离信息。示例性的，测距请求帧可以为当前节点需要进行定位测距时，向飞行器集群内的其他节点以测距请求帧的形式发送测距请求。示例性的，测距应答帧可以为飞行器集群内的节点收到其他节点的测距请求帧时，首先将两节点间频偏信息封装在测距应答帧内，若收到测距请求帧节点为已知节点，其测距应答帧除了两节点频偏信息外，还有自身的位置信息。
[0057]
频偏信息的作用为使节点间的通信时间计时更为准确，节点可根据节点之间的通信计时时间和电信号的传输速度计算出节点之间的距离信息。
[0058]
需要说明的是，位置广播帧、测距请求帧、测距应答帧也可以包含其他用于定位和测距的信息，如节点标识、距离信息、时间信息等，在此不作限定。例如，测距应答帧可以不包含两节点间的频偏信息，而是包含两节点的距离等。飞行器集群中的节点间的通信还可以采用其他的数据帧形式，在此不作限定。
[0059]
参见图2-4，其示出了本发明实施例提供的一种飞行器集群中节点间的相互定位方法的实现流程图，详述如下：
[0060]
一种飞行器集群中节点间的相互定位方法，应用于飞行器集群。飞行器集群内包括n个飞行器，每个飞行器为一个节点，n为整数且n≥3。该方法实现过程中各节点依次执行自身的步骤。该方法包括步骤一到步骤三。其中，步骤一为节点1所要执行的步骤，步骤二为节点2～n-1所要执行的步骤，步骤三为节点n所要执行的步骤。
[0061]
步骤一、参见图2，节点1执行以下步骤：
[0062]
节点1若能接收到卫星定位信号，则将基于卫星定位信号确定出的自身位置信息广播给集群内其他各节点；
[0063]
节点1若无法接收到卫星定位信号，则基于与集群内其他节点中的至少部分节点之间进行通信，确定自身的位置信息以及与上述至少部分节点之间的距离，或者确定与集群内其他各节点之间的距离，将自身的位置信息或者自身已知的与集群内其他节点之间的距离广播给集群内其他各节点。
[0064]
在一些实施例中，继续参见图2，节点1在无法接收到卫星定位信号的情况下，具体
可以依次向节点2～n发送测距请求帧，直到停止测距条件满足，停止发送测距请求帧；其中，停止测距条件为遍历到节点n，或者已知节点的数目达到4个；
[0065]
集群中的其他节点在接收到节点1发送的测距请求帧后，若能接收到卫星定位信号，则将自身的位置信息和第一信息封装到测距应答帧中返回给节点1；若无法接收到卫星定位信号，则将第一信息封装到测距应答帧中返回给节点1；其中，第一信息用于表征两节点之间的距离；
[0066]
节点1在停止测距条件满足后，若已知节点的数目达到4个，则基于4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息封装到位置广播帧中广播给集群内其他各节点；若已知节点的数目小于4个，则将自身已知的与集群内其他节点之间的距离封装到位置广播帧中广播给集群内其他各节点。
[0067]
步骤二、参见图3，节点2～n-1执行以下步骤(以节点i为例进行说明)：
[0068]
节点i在接收到节点i-1的广播后，
[0069]
节点i若能接收到卫星定位信号，则将基于卫星定位信号确定出的自身位置信息广播给集群内其他各节点；
[0070]
节点i若无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目大于或等于4个，则基于至少4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息广播给集群内其他各节点；
[0071]
节点i若无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目小于4个，则基于与节点i 1～n中至少部分节点之间进行通信，确定自身的位置信息以及与上述节点i 1～n中至少部分节点之间的距离，或者确定与节点i 1～n中各节点之间的距离，将自身的位置信息或者自身已知的与集群内其他节点之间的距离广播给集群内其他各节点。
[0072]
其中，i为整数且2≤i≤n-1，已知节点为本节点已存储其位置信息的节点。
[0073]
在一些实施例中，继续参见图3，节点i在无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目小于4个的情况下，具体可以依次向节点i 1～n发送测距请求帧，直到停止测距条件满足，停止发送测距请求帧；
[0074]
节点i 1～n中的节点在接收到节点i发送的测距请求帧后，若能接收到卫星定位信号，则将自身的位置信息和第一信息封装到测距应答帧中返回给节点i；若无法接收到卫星定位信号，则将第一信息封装到测距应答帧中返回给节点i；
[0075]
节点i在停止测距条件满足后，若已知节点的数目达到4个，则基于4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息封装到位置广播帧中广播给集群内其他各节点；若已知节点的数目小于4个，则将自身已知的与集群内其他节点之间的距离封装到位置广播帧中广播给集群内其他各节点。
[0076]
步骤三、参见图4，节点n执行以下步骤：
[0077]
节点n在接收到节点n-1的广播后，
[0078]
节点n若能接收到卫星定位信号，则将基于卫星定位信号确定出的自身位置信息广播给集群内其他各节点；
[0079]
节点n若无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目大于或等于4个，则基于至少4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息广播给集群内其他各节点；
[0080]
节点n若无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目小于4个，将自身已知的与集群内其他节点之间的距离广播给集群内其他各节点。
[0081]
在一些实施例中，第一信息可以为两节点之间的频偏信息。
[0082]
在一些实施例中，上述广播可以以位置广播帧的形式发送。上述方法还包括：
[0083]
节点1、节点i和节点n还执行以下步骤：
[0084]
在接收到节点j发送的位置广播帧后，若该位置广播帧中为节点j的位置信息，则一方面本节点存储节点j的位置信息，另一方面本节点收到节点j的位置广播帧后，也会得到两节点间的第一信息，即频偏信息，因而本节点可以基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点j之间的距离；
[0085]
若该位置广播帧中为节点j所已知的与集群内其他节点之间的距离，则一方面本节点存储节点j所已知的与集群内其他节点之间的距离，另一方面，本节点还基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点j之间的距离；
[0086]
其中，节点j表示除本节点以外的其他节点。
[0087]
在一些实施例中，集群中各节点的节点号预先封装到节点内，作为该节点在集群中的唯一标识。示例性的，节点号可以依次为节点1、节点2、
……
、节点n。需要说明的是，节点号也可以采用其他数学、字母、文字等形式进行表达或者组合起来表达。节点号可以为各种能够标识节点的表达形式，在此不作限定。
[0088]
示例性的，上述基于4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，简称四点定位法，可以通过以下公式，计算自身的位置信息：
[0089][0090][0091][0092][0093]
其中，(x,y,z)为待计算的本节点的自身位置坐标，(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)、(x3,y3,z3)、(x4,y4,z4)分别为四个已经节点的位置坐标，该节点到已知卫星定位位置的四个节点的距离分别为r1,r2,r3,r4。
[0094]
根据上述实施例的描述，各节点若能接收到卫星定位信号，则将基于卫星定位信号确定出的自身位置信息广播给集群内其他各节点；若无法接收到卫星定位信号，则基于与集群内其他节点中的至少部分节点之间进行通信，确定自身的位置信息以及与上述至少部分节点之间的距离，或者确定与集群内其他各节点之间的距离，将自身的位置信息或者自身已知的与集群内其他节点之间的距离广播给集群内其他各节点，逐步确定需定位节点的位置信息，解决了当部分或全部节点不能获取卫星定位的情况下，通信节点间的相互定位的问题，有效地扩大了飞行器的应用场景。
[0095]
下面通过一个具体实施示例对上述的一种飞行器集群中节点间的相互定位方法进行说明。该示例中，飞行器集群共有n个节点。该方法的步骤包括：
[0096]
s101：若节点1可以接收到卫星定位信号时，则基于卫星定位信号确定自身的位置信息，并将自身位置信息封装在位置广播帧内，如图5所示的时隙示意图，节点1的位置广播帧将在第一个时隙广播给除节点1外的其他集群内节点。
[0097]
其他节点在接收到节点1发送的位置广播帧后，则存储节点1的位置信息，并基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点1之间的距离。
[0098]
所有节点均搭载有卫星导航系统，能够通过卫星获取自身的实时位置坐标，但是卫星导航系统的卫星定位信号在杂乱的环境、低空飞行、或遭到敌方破坏时，并不能保证节点一定可以获取实时的卫星定位位置。
[0099]
s102：若节点1无卫星定位信号时，则如图2所示依次对集群内其他节点2～n发起测距请求帧。集群中的其他节点在接收到节点1发送的测距请求帧后，若能接收到卫星定位信号，则将自身的位置信息和第一信息封装到测距应答帧中返回给节点1；若无法接收到卫星定位信号，则将第一信息封装到测距应答帧中返回给节点1。示例性的，在时序上，在时隙1节点1发起测距请求，在时隙2节点2回复节点1测距应答帧，时隙3节点1对节点3发起测距请求，时隙4节点3回复节点1测距应答帧，直至在节点1在停止测距条件满足，若已知节点的数目达到4个，则基于4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息封装到位置广播帧中在下一个时隙广播给集群内其他各节点；若已知节点的数目小于4个，则将自身已知的与集群内其他节点之间的距离封装到位置广播帧中在下一个时隙广播给集群内其他各节点。其中，停止测距条件为遍历到节点n，或者已知节点的数目达到4个。
[0100]
其他节点在接收到节点1发送的位置广播帧后，若该位置广播帧中为节点1的位置信息，则存储节点1的位置信息，并基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点1之间的距离；
[0101]
若该位置广播帧中为节点1所已知的与集群内其他节点之间的距离，则存储节点1所已知的与集群内其他节点之间的距离，并基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点1之间的距离。
[0102]
s103：节点2在接收到节点1发送的位置广播帧后，若节点2可以接收到卫星定位信号时，则基于卫星定位信号确定自身的位置信息，并将自身位置信息封装在位置广播帧内，并在下一个时隙广播给除节点2外的其他集群内节点。
[0103]
其他节点在接收到节点2发送的位置广播帧后，其他则存储节点2的位置信息，并基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点2之间的距离。
[0104]
s104：若节点2无卫星定位信号时，依次对集群内其他节点3～n发起测距请求帧，集群中的其他节点在接收到节点2发送的测距请求帧后，若能接收到卫星定位信号，则将自身的位置信息和第一信息封装到测距应答帧中返回给节点2；若无法接收到卫星定位信号，则将第一信息封装到测距应答帧中返回给节点2。直至在节点2在停止测距条件满足，若已知节点的数目达到4个，则基于4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息封装到位置广播帧中在下一个时隙广播给集群内其他各节点；若已知节点的数目小于4个，则将自身已知的与集群内其他节点之间的距离封装到位置广播帧中在下一个时隙广播给集群内其他各节点。
[0105]
其他节点在接收到节点2发送的位置广播帧后，若该位置广播帧中为节点2的位置信息，则存储节点2的位置信息，并基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点2之间的距离；
[0106]
若该位置广播帧中为节点2所已知的与集群内其他节点之间的距离，则存储节点2所已知的与集群内其他节点之间的距离，并基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点2
之间的距离。
[0107]
之后，节点3、节点4、
……
节点n-1中的每个节点依次按照节点2的方式(s103和s104)处理，下面以节点i为例说明。
[0108]
s105：节点i在接收到节点i-1发送的位置广播帧后，若节点i可以接收到卫星定位信号时，则基于卫星定位信号确定自身的位置信息，并将自身位置信息封装在位置广播帧内，并在下一个时隙广播给除节点i外的其他集群内节点。
[0109]
其他节点在接收到节点i发送的位置广播帧后，其他则存储节点i的位置信息，并基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点i之间的距离。
[0110]
s106：若节点i无卫星定位信号时，且已知节点的数目大于或等于4个，则基于至少4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息广播给集群内其他各节点；若无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目小于4个，则依次向节点i 1～n发送测距请求帧，直到停止测距条件满足，停止发送测距请求帧，节点i 1～n中的节点在接收到节点i发送的测距请求帧后，若能接收到卫星定位信号，则将自身的位置信息和第一信息封装到测距应答帧中返回给节点i；若无法接收到卫星定位信号，则将第一信息封装到测距应答帧中返回给节点i。在节点i在停止测距条件满足后，若已知节点的数目达到4个，则基于4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息封装到位置广播帧中在下一个时隙广播给集群内其他各节点；若已知节点的数目小于4个，则将自身已知的与集群内其他节点之间的距离封装到位置广播帧中在下一个时隙广播给集群内其他各节点。
[0111]
其他节点在接收到节点i发送的位置广播帧后，若该位置广播帧中为节点i的位置信息，则存储节点i的位置信息，并基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点i之间的距离；
[0112]
若该位置广播帧中为节点i所已知的与集群内其他节点之间的距离，则存储节点i所已知的与集群内其他节点之间的距离，并基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点i之间的距离。
[0113]
……
[0114]
s107：节点n在接收到节点n-1发送的位置广播帧后，若节点n可以接收到卫星定位信号时，则基于卫星定位信号确定自身的位置信息，并将自身位置信息封装在位置广播帧内，并在下一个时隙广播给除节点n外的其他集群内节点。
[0115]
其他节点在接收到节点n发送的位置广播帧后，其他则存储节点i的位置信息，并基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点n之间的距离。
[0116]
s108：若节点n无卫星定位信号时，且已知节点的数目大于或等于4个，则基于至少4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息广播给集群内其他各节点；若无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目小于4个，将自身已知的与集群内其他节点之间的距离广播给集群内其他各节点。
[0117]
其他节点在接收到节点n发送的位置广播帧后，若该位置广播帧中为节点n的位置信息，则存储节点n的位置信息，并基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点n之间的距离；
[0118]
若该位置广播帧中为节点n所已知的与集群内其他节点之间的距离，则存储节点n所已知的与集群内其他节点之间的距离n并基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点n
之间的距离。
[0119]
上述实施例提供了一种飞行器集群中节点间的相互定位方法，解决了当部分或全部节点不能获取卫星定位的情况下，多协同通信节点间的相互定位的问题，实现了各节点的准确定位。
[0120]
本发明实施例还提供一种飞行器集群，该飞行器集群内包括n个飞行器，每个飞行器为一个节点，n为整数且n≥3。
[0121]
节点1，用于若能接收到卫星定位信号，则将基于卫星定位信号确定出的自身位置信息广播给集群内其他各节点；若无法接收到卫星定位信号，则基于与集群内其他节点中的至少部分节点之间进行通信，确定自身的位置信息以及与上述至少部分节点之间的距离，或者确定与集群内其他各节点之间的距离，将自身的位置信息或者自身已知的与集群内其他节点之间的距离广播给集群内其他各节点。
[0122]
节点i，用于在接收到节点i-1的广播后，若能接收到卫星定位信号，则将基于卫星定位信号确定出的自身位置信息广播给集群内其他各节点；若无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目大于或等于4个，则基于至少4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息广播给集群内其他各节点；若无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目小于4个，则基于与节点i 1～n中至少部分节点之间进行通信，确定自身的位置信息以及与上述节点i 1～n中至少部分节点之间的距离，或者确定与节点i 1～n中各节点之间的距离，将自身的位置信息或者自身已知的与集群内其他节点之间的距离广播给集群内其他各节点。
[0123]
节点n，用于在接收到节点n-1的广播后，若能接收到卫星定位信号，则将基于卫星定位信号确定出的自身位置信息广播给集群内其他各节点；若无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目大于或等于4个，则基于至少4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息广播给集群内其他各节点；若无法接收到卫星定位信号，且已知节点的数目小于4个，将自身已知的与集群内其他节点之间的距离广播给集群内其他各节点；
[0124]
其中，i为整数且2≤i≤n-1，已知节点为本节点已存储其位置信息的节点。
[0125]
在一些实施例中，节点1具体用于：若无法接收到卫星定位信号，则依次向节点2～n发送测距请求帧，直到停止测距条件满足，停止发送测距请求帧；其中，停止测距条件为遍历到节点n，或者已知节点的数目达到4个；
[0126]
集群中的其他节点还用于：在接收到节点1发送的测距请求帧后，若能接收到卫星定位信号，则将自身的位置信息和第一信息封装到测距应答帧中返回给节点1，若无法接收到卫星定位信号，则将第一信息封装到测距应答帧中返回给节点1，其中，第一信息用于表征两节点之间的距离；
[0127]
节点1具体用于：在停止测距条件满足后，若已知节点的数目达到4个，则基于4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息封装到位置广播帧中广播给集群内其他各节点；若已知节点的数目小于4个，则将自身已知的与集群内其他节点之间的距离封装到位置广播帧中广播给集群内其他各节点。
[0128]
在一些实施例中，节点i具体用于：若无法接收到卫星定位信号，则依次向节点i 1～n发送测距请求帧，直到停止测距条件满足，停止发送测距请求帧；
[0129]
节点i 1～n中的节点还用于：在接收到节点i发送的测距请求帧后，若能接收到卫
星定位信号，则将自身的位置信息和第一信息封装到测距应答帧中返回给节点i；若无法接收到卫星定位信号，则将第一信息封装到测距应答帧中返回给节点i；
[0130]
节点i具体用于：在停止测距条件满足后，若已知节点的数目达到4个，则基于4个已知节点的位置信息计算自身的位置信息，将自身的位置信息封装到位置广播帧中广播给集群内其他各节点；若已知节点的数目小于4个，则将自身已知的与集群内其他节点之间的距离封装到位置广播帧中广播给集群内其他各节点。
[0131]
在一些实施例中，上述的广播以位置广播帧的形式发送。节点1、节点i和节点n还用于执行以下步骤：
[0132]
在接收到节点j发送的位置广播帧后，若该位置广播帧中为节点j的位置信息，则存储节点j的位置信息，并基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点j之间的距离；
[0133]
若该位置广播帧中为节点j所已知的与集群内其他节点之间的距离，则存储节点j所已知的与集群内其他节点之间的距离，并基于该位置广播帧确定并存储本节点与节点j之间的距离；
[0134]
其中，节点j表示除本节点以外的其他节点。
[0135]
本实施例提供的一种飞行器集群，其实现原理和技术效果与上述的一种飞行器集群中节点间的相互定位方法的实施例类似，本实施例此处不再赘述。
[0136]
在本发明实施例中提供的一种应用节点间的相互定位方法的飞行器集群中，飞行器集群内包括n个飞行器，n为整数且n≥3，每个飞行器为一个节点，各节点若能接收到卫星定位信号，则将基于卫星定位信号确定出的自身位置信息广播给集群内其他各节点；若无法接收到卫星定位信号，则基于与集群内其他节点中的至少部分节点之间进行通信，确定自身的位置信息以及与上述至少部分节点之间的距离，或者确定与集群内其他各节点之间的距离，将自身的位置信息或者自身已知的与集群内其他节点之间的距离广播给集群内其他各节点，逐步确定需定位节点的位置信息，解决了当部分或全部节点不能获取卫星定位的情况下，通信节点间的相互定位的问题，有效地扩大了飞行器的应用场景。
[0137]
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。