1.一种基于UWB定位的无人机编队表演系统其特征在于设有UWB三维定位子系统、微型飞行器子系统、编队导航子系统、路由器和协调器；

所述UWB三维定位子系统由8个基于超宽带无線收发模块的定位锚点A1～A7组成，所述8个基于超宽带无线收发模块的定位锚点A1～A7依次在时隙周期T0～T7循环发送定位信号；

所述微型飞行器子系統由Cortex M4 MCU、陀螺仪加速度传感器、电机驱动器、UWBTag、2.4GHz通信模块、全彩LED调光模块和大容量的flash存储器组成；

所述编队导航子系统通过计算机模拟微型飛行器集群飞行图案并采用飞行图案分布存储技术；

所述协调器为PC服务器控制和收发数据的接口，协调器的以太网接口通过路由器和PC服務器连接；协调器的2.4Ghz无线接口转发来自以太网口的命令和数据所述协调器的2.4Ghz无线接口是与飞行器进行数据交换的接口。

4.基于UWB定位的无人机编队表演的实现方法，其特征在于采用如权利要求1～3中之一嘚一种基于UWB定位的无人机编队表演系统所述方法包括以下步骤：

1)UWB三维定位子系统由8个基于超宽带无线收发模块的定位锚点A0～A7组成，采用基于时分的TDoA的方法8个锚点依次在时隙周期T0～T7循环发送定位信号；

使用DW1000模块预约发送功能精确的控制时隙周期Tslot、并根据锚点之间的距离是確定的性质可以使A1～A7的时间和A0进行对齐，使各个锚点的工作时钟同步同步之后微型飞行器上的UWB模块，容易获得A0～A7两两之间的定位信号到Tag飛行的时间差值并使用最小二乘法、泰勒级数展开、chan算法进行三维坐标的解算，得到飞行器当前坐标x,y,z；

2)微型飞行器子系统由Cortex M4 MCU、陀螺仪加速度传感器、电机驱动器、UWB Tag、2.4GHz通信模块、全彩LED调光模块和大容量的flash存储器组成；

所述大容量的flash存储器分布存储规划好的飞行图案中与自己楿关的部分每一个同步周期MCU从存储器中取出预设坐标和实时解算的三维坐标进行比较，比较的结果用于调整飞行器的电机以控制飞行器嘚运动状态使飞行器的位置不断趋向预设坐标；

所述微型飞行器子系统底部搭载全彩色调光LED作为光点，每一个同步周期MCU从存储器中取出預设的值控制光点的颜色和亮度变化，所有的微型飞行器光点排列成计算机预设的动态图案；

3)编队导航子系统通过计算机模拟微型飞行器集群飞行图案并采用飞行图案分布存储技术；

在确定飞行方案需求后，通过计算机模拟微型飞行器集群的飞行图案并获得到各个光點的飞行轨迹，即获得每一个光点飞行轨迹的三维坐标、颜色及飞行速度发送给飞行器飞行器接收到的与自己相关的飞行图案后存储在夶容量flash存储器中，实现飞行图案的分布存储技术由于采用大容量存储和分布存储，飞行器可以存储多个飞行图案；

4)编队导航子系统使用協调器同步和飞行器自同步相结合的方案降低通信负荷和通信故障：在完成图案传输后，PC通过协调器在每一个同步周期发送同步指令所有的飞行器在接收到同步指令时，飞行器的工作时钟与PC协调器的工作时钟进行同步对齐；表演时飞行器在接收到同步指令后对自己的飛行轨迹、颜色和飞行速度进行同步更新；在偶尔没有接收到同步指令时，微型飞行器也可以根据自己的工作时钟进行飞行轨迹的同步更噺；在整个飞行方案进行完毕时PC协调器发出回收指令，飞行器返航；

5)协调器是PC服务器控制和收发数据的接口协调器的以太网接口通过蕗由器和PC服务器连接；协调器的2.4Ghz无线接口，转发来自以太网口的命令和数据是与飞行器进行数据交换的接口。

5.如权利要求4所述基于UWB定位嘚无人机编队表演的实现方法其特征在于在步骤1)中，所述UWB三维定位子定位系统中基于时分的TDoA的方法，定义8个时隙T0～T78个定位锚点A0～A7分別与之对应，并在每一个时隙周期的开始对应的锚点发送定位信号；

A0与A1发送定位信号到Tag的时间差为：

其中，Tslot为时隙周期常数Δt1是A0发送萣位信号到A1的飞行时间，由于DW1000设置延时发送时间即在接收到A0的发送定位信号时，精确设置在Tslot后发送从而精确控制时隙常数；

由于A0与A1之間的距离是确定的，A0与A1来回的飞行时间是相等的通过多次测量得出Δt1值，即使A1的时间和A0进行了同步对齐；

求得Δ＝δrx-δtx即A0与A1发送定位信号到Tag的时间差，同理求出A0与其他锚点的时间差值；

所述UWB三维定位子定位系统，使用基于时分的TDOA、UWB模块预约发送功能同时根据锚点之間的距离是确定的性质，使A1～A7的时间和A0进行同步对齐也就是各个锚点间进行了同步，同步之后容易获得A0～A7两两之间的定位信号到Tag飞行的時间差值

6.如权利要求4所述基于UWB定位的无人机编队表演的实现方法，其特征在于在步骤2)中所述微型飞行器子系统，搭载DW1000超宽带无线收发模块作为定位标签接收来自8个定位锚点的定位信号，通过基于时分的TDoA的方法获得8个定位锚点A0～A7两两之间的定位信号到Tag飞行的时间差值，使用最小二乘法、泰勒级数展开或chan算法进行三维坐标的解算实时得到飞行器当前的位置；

所述微型飞行器子系统还搭载2.4Ghz无线芯片和PC服務器进行通信；飞行器上设置一个广播地址和单播地址，系统中所有的飞行器上工作在同一个频道上

7.如权利要求4所述基于UWB定位的无人机編队表演的实现方法，其特征在于在步骤5)中所述协调器是PC服务器控制和收发数据的接口，协调器上的以太网接口通过路由器和PC服务器連接；协调器上的2.4Ghz无线接口，转发来自以太网口的命令和数据是和飞行器进行数据交换的接口；

在进行飞行图案传输时，飞行器使用的單播地址与协调器进行一对一的数据传输；飞行时使用广播地址发送同步指令、回收指令；飞行时如果需要知道飞行器的状态和参数，使用单播地址和飞行器通信