br>[0060] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0061] 本發(fā)明通過增加的檢測雷達(dá)能夠?qū)崿F(xiàn)無人機(jī)三維定位,可以對(duì)無人機(jī)實(shí)際飛行航 跡進(jìn)行高精度定位。并通過與差分GPS檢測的無人機(jī)三維航跡的比對(duì)分析,能夠得到無人 機(jī)飛行三維航跡水平位置控制精度、高度控制精度、水平位置的誤差方差和高度的誤差方 差,得到了精確的無人機(jī)飛行三維航跡精度,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)實(shí)際飛行航跡的高精度定 位。
[0062] 此外,通過對(duì)檢測時(shí)間的記錄,可有效保證差分GPS單元的采集數(shù)據(jù)和雷達(dá)檢測 單元的檢測數(shù)據(jù)的可比較性和時(shí)間的一致性。同時(shí),將差分GPS單元的采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并發(fā) 送到地面控制中心進(jìn)行計(jì)算處理,可以解決無人機(jī)的載荷較大以及數(shù)據(jù)采集量大、處理復(fù) 雜度高的問題。
【附圖說明】
[0063] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的無人機(jī)飛行航跡精度檢測方法流程示意圖;
[0064] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的無人機(jī)飛行航跡精度檢測裝置組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0065] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中無法檢測無人機(jī)的實(shí)際飛行航跡,進(jìn)而無法得到精確的無人機(jī) 飛行三維航跡精度的缺陷,本發(fā)明提供了一種無人機(jī)飛行三維航跡精度檢測方法及系統(tǒng), 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0066] 實(shí)施例一:
[0067] 參照?qǐng)D1所示的無人機(jī)飛行航跡精度檢測方法流程示意圖,本發(fā)明具體步驟實(shí)施 如下:
[0068] 步驟S101,通過無人機(jī)中機(jī)載的差分GPS單元對(duì)無人機(jī)飛行三維航跡進(jìn)行實(shí)時(shí)采 集,得到無人機(jī)飛行的預(yù)設(shè)三維航跡;
[0069] 差分GPS單元設(shè)置在無人機(jī)的機(jī)載設(shè)備中,無人機(jī)在飛行過程中,機(jī)載設(shè)備中的 第一智能控制單元控制無人機(jī)按照預(yù)設(shè)航跡飛行,差分GPS模塊對(duì)無人機(jī)飛行的三維航跡 進(jìn)行實(shí)時(shí)米集。
[0070] 本步驟中,為了保證采集時(shí)間和三維航跡的一一對(duì)應(yīng),還可以在機(jī)載設(shè)備中設(shè)置 第一計(jì)時(shí)單元,第一智能控制單元控制第一計(jì)時(shí)單元,通過第一計(jì)時(shí)單元對(duì)差分GPS單元 對(duì)無人機(jī)飛行三維航跡的實(shí)時(shí)采集的時(shí)間進(jìn)行記錄,得到與采集時(shí)間對(duì)應(yīng)的第一三維坐 標(biāo),如t時(shí)刻的三維坐標(biāo)記為(xt,yt,zt)。
[0071] 此外,如果對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的處理,可能會(huì)存在無人機(jī)的載荷較大以及 數(shù)據(jù)采集量大、處理復(fù)雜度高的問題。對(duì)應(yīng)的本步驟中,可以采用線上數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集及存儲(chǔ) 與事后數(shù)據(jù)綜合處理相結(jié)合的無人機(jī)三維航跡精度檢測方法。具體的,可以將差分GPS單 元實(shí)時(shí)采集到的無人機(jī)飛行的預(yù)設(shè)三維航跡,存儲(chǔ)在機(jī)載設(shè)備的第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。此外, 還可以在機(jī)載設(shè)備中設(shè)置第一無線通信單元,用于將所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的無人機(jī) 飛行的預(yù)設(shè)三維航跡,通過無線方式發(fā)送到地面控制中心。當(dāng)然也可以通過其它方式發(fā)送 所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息,如時(shí)間、坐標(biāo)、狀態(tài)參數(shù)等。
[0072] 步驟S102,對(duì)雷達(dá)檢測單元的至少三個(gè)檢測雷達(dá)到無人機(jī)的距離進(jìn)行實(shí)時(shí)測量, 得到至少三個(gè)距離數(shù)據(jù);
[0073] 依據(jù)三個(gè)檢測雷達(dá)即可實(shí)現(xiàn)無人機(jī)三維定位的理論,本步驟中可以采用至少三個(gè) 高精度的檢測雷達(dá),對(duì)無人機(jī)實(shí)際飛行航跡進(jìn)行高精度定位,不僅可以有效提高無人機(jī)實(shí) 際飛行航跡的定位精度,還能夠提高計(jì)算結(jié)果的可靠性。根據(jù)對(duì)無人機(jī)的監(jiān)控區(qū)域的大小, 也可以選擇更多的檢測雷達(dá)。
[0074] 具體的所述至少三個(gè)檢測雷達(dá)分別向所述無人機(jī)發(fā)送測量信號(hào),并根據(jù)接收到的 反饋信號(hào)得到該檢測雷達(dá)到無人機(jī)的距離數(shù)據(jù)。同樣的,為了保證采集時(shí)間和三維航跡的 一一對(duì)應(yīng),還可以在雷達(dá)檢測單元中設(shè)置第二計(jì)時(shí)單元,通過第二計(jì)時(shí)單元對(duì)檢測雷達(dá)發(fā) 送測量信號(hào)和接收反饋信號(hào)的時(shí)間進(jìn)行記錄,得到時(shí)間數(shù)據(jù)。
[0075] 同樣的,所述雷達(dá)檢測單元中還可以設(shè)置第二無線通信單元,用于將所述時(shí)間數(shù) 據(jù)和距離數(shù)據(jù),通過無線方式發(fā)送到地面控制中心。
[0076] 在地面控制中心對(duì)應(yīng)的可以設(shè)置有第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊,用于存儲(chǔ)所述時(shí)間數(shù)據(jù)和 所述至少三個(gè)距離數(shù)據(jù)。
[0077] 步驟S103,根據(jù)所述至少三個(gè)距離數(shù)據(jù)計(jì)算得到無人機(jī)飛行的實(shí)際三維航跡;
[0078] 地面控制中心的第一數(shù)據(jù)處理單元,從第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)的多個(gè)距離數(shù)據(jù) 中隨機(jī)選擇3個(gè),對(duì)無人機(jī)進(jìn)行一次定位計(jì)算,可以得到一組無人機(jī)的三維坐標(biāo)。
[0079] 為了提高計(jì)算得到的實(shí)際三維航跡的準(zhǔn)確性,本步驟中,還可以通過如下方案對(duì) 坐標(biāo)值進(jìn)行修正:
[0080] 選擇至少兩組距離數(shù)據(jù)進(jìn)行定位計(jì)算,得到至少兩組無人機(jī)的第二三維坐標(biāo);
[0081] 計(jì)算所述無人機(jī)的至少兩組第二三維坐標(biāo)值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差;
[0082] 用所述標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)平均值進(jìn)行修正,得到無人機(jī)實(shí)際飛行航跡的精確三維坐標(biāo),以 確認(rèn)無人機(jī)飛行的實(shí)際三維航跡。
[0083] 具體的,η組舉例數(shù)據(jù)可以得到組三維航跡坐標(biāo)(設(shè)I),計(jì)算I組無人機(jī) 三維坐標(biāo)值的平均值(x/、y/、zt'),計(jì)算公式如下式(1)所示:
[0084]
V?……"V " '?-…ν ?…' ,V
[0085] 計(jì)算I組無人機(jī)三維坐標(biāo)值的標(biāo)準(zhǔn)差(σx、〇y、σz),計(jì)算公式如下式(2)所示:
[0086]
;
[0087] 然后用計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)差值對(duì)平均坐標(biāo)值進(jìn)行修正,就可得到t時(shí)刻(t=(夂+知)/2)無 人機(jī)實(shí)際飛行航跡的精確三維坐標(biāo)^^即4 = 士 %,良=W士 %,% 4 士 .?。
[0088] 步驟S104,根據(jù)所述預(yù)設(shè)三維航跡和實(shí)際三維航跡,計(jì)算得到無人機(jī)飛行三維航 跡精確評(píng)估參數(shù)。
[0089] 在上述步驟分別得到預(yù)設(shè)三維航跡和實(shí)際三維航跡的基礎(chǔ)上,本步驟中,根據(jù)預(yù) 設(shè)三維航跡和實(shí)際三維航跡中的坐標(biāo)值,計(jì)算設(shè)定時(shí)間段或者工作內(nèi),無人機(jī)飛行三維航 跡水平位置控制精度、高度控制精度、水平位置的誤差方差和高度的誤差方差。
[0090] 具體的,計(jì)算方法可以為:
[0091] 設(shè)飛行總時(shí)間為T,t時(shí)刻的三維坐標(biāo)記為(xt,yt,zt),無人機(jī)實(shí)際飛行航跡的精 確三維坐標(biāo)灸,\),則:
[0092]
[0093] 其中:AJP△y為該工作區(qū)內(nèi)無人機(jī)飛行三維航跡水平位置控制精度,△ z為高度 控制精度。
[0094]
[0095] 其中:εjPεy作為水平位置的誤差方差,ε2作為高度的誤差方差。
[0096] 上述方法步驟,通過航跡精度的評(píng)估,針對(duì)兩組數(shù)據(jù)分別計(jì)算各維度坐標(biāo)值差的 平均值和均方根誤差,可以作為該工作區(qū)內(nèi)無人機(jī)飛行三維航跡水平位置和高度的精度評(píng) 定指標(biāo),完成無人機(jī)三維航跡精度的檢測,檢測結(jié)果可以通過顯示器顯示,以供相關(guān)人員據(jù) 以調(diào)整無人機(jī)的飛行航跡,解決無人機(jī)預(yù)設(shè)飛行航跡與實(shí)際飛行航跡存在誤差的問題。
[0097] 本實(shí)施例公開的上述方案中,通過增加的檢測雷達(dá)能夠?qū)崿F(xiàn)無人機(jī)三維定位,可 以對(duì)無人機(jī)實(shí)際飛行航跡進(jìn)行高精度定位。并通過與差分GPS檢測的無人機(jī)三維航跡的比 對(duì)分析,能夠得到無人機(jī)飛行三維航跡水平位置控制精度、高度控制精度、水平位置的誤差 方差和高度的誤差方差,得到了精確的無人機(jī)飛行三維航跡精度,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)實(shí)際 飛行航跡的高精度定位。
[0098] 此外,通過對(duì)檢測時(shí)間的記錄,可有效保證差分GPS單元的采集數(shù)據(jù)和雷達(dá)檢測 單元的檢測數(shù)據(jù)的可比較性和時(shí)間的一致性。同時(shí),將差分GPS單元的采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并發(fā) 送到地面控制中心進(jìn)行計(jì)算處理,可以解決無人機(jī)的載荷較大以及數(shù)據(jù)采集量大、處理復(fù) 雜度高的問題。
[0099] 實(shí)施例二:
[0100] 相應(yīng)于實(shí)施例一提供的方法,本實(shí)施例提供了一種無人機(jī)飛行航跡精度檢測裝 置,如圖2所示的系統(tǒng)架構(gòu)圖,該系統(tǒng)包括以下模塊:
[0101] 差分GPS單元101,設(shè)置在無人機(jī)的機(jī)載設(shè)備100中,用于對(duì)無人機(jī)飛行三維航跡 進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,得到無人機(jī)飛行的預(yù)設(shè)三維航跡;
[0102] 雷達(dá)檢測單元201,設(shè)置在雷達(dá)檢測系統(tǒng)200中,所述雷達(dá)檢測系統(tǒng)200包括至少 三個(gè)雷達(dá)檢測單元,每個(gè)雷達(dá)檢測單元至少包括一個(gè)檢測雷達(dá)2011,所述檢測雷達(dá)2011用 于對(duì)其到無人機(jī)的距離進(jìn)行實(shí)時(shí)測量,得到至少三個(gè)距離數(shù)據(jù);
[0103] 根據(jù)對(duì)無人機(jī)的監(jiān)控區(qū)域的大小,也可以選擇更多的雷達(dá)檢測單元。
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